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2016年3月 5日 (土)

アスペクト比とターボ・チャージャー Aspect ratio & Turbo charger

 さて、今回は随分とマニアックな表題です。といっても前回のスズメの続きなんですけど・・・(^_^;)

 前回同様なんですが、この写真のスズメの羽を見てください。羽の形に注目です。

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 辞書を引くと、「アスペクト比」という用語が出てきます。「縦と横の比率」などと解説されています。
 鳥類の羽の場合、アスペクト比=2×翼幅/翼面積と考えていいと思います。そして高速飛行に適した羽はアスペクト比が大きくなり、小回りの利く羽は幅広で短いので、アスペクト比が小さくなります。スズメのように丸くて幅広の羽は小回りが利き、複雑な方向転換などが可能ですが、高速飛行やグライターのような滑空は出来ません。

 一方でエリグロアジサシの羽を見てください。これは沖縄の古宇利島大橋の上から撮影したものですが、恐ろしく高速で飛ぶので追いかけるのが大変です(@_@;) やっとカメラに収めたんですが、ご覧のとおり先端が尖り、アスペクト比が大きな形状です。高速飛行が得意で、特に羽を後退させた形状(意味が判るでしょうか?)の際によりスピードアップします。

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 カモメです。先ほどのエリグロアジサシの羽と形状がよく似ていますが、後退させずにグライターのような形のまま飛んでいます。この状態だとそれほど速度は出ませんが、上昇気流に乗って長時間飛び続けることが出来ます。羽の後退具合により、高速飛行と省力飛行を切り替えられる、便利な形状といえます。

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 おしまいはオジロワシです。翼は長いんですが、幅広で先端が尖っておらず、平行です。この形状は意外とスズメと同じでアスペクト比は小さくなります。ところが翼が非常に大きいため、翼の単位面積当たりにかかる体重が小さく、羽の反りの形状が揚力を生じやすいため、「帆翔(はんしょう)」すなわち羽ばたかずに飛び続ける能力に長けています。。。

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 多くの鳥は体重を軽くするため、骨が中空となり、中に気嚢があります。この気嚢は鳥の呼吸器系と繋がっており、高速で羽ばたくときに大量の酸素を肺に供給する加給器として働きます。これは自動車のエンジンのターボチャージャーと全く同じ原理です。ともかく身体の全ての機能が飛ぶために作られたもののように思えます。こんな身体がどうして自然に形成されていったのか、不思議です。。。

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