17 мая 1986 года Смитсоновский национальный музей авиации и космонавтики представил миру первую летающую рептилию на базе ВВС Эндрюс. Эта модель, получила название Q.N., так как представляла собой копию огромного птерозавра Quetzalcoatlus northropi. Технически в полете летательный походил должен был походить на птицу с размахом крыльев в пять с половиной метров. Проект, на который было потрачено 700 000 долларов, пережил серию аварий, прежде чем машущий крыльями самолет был наконец готов к полету.
В день «х» на авиабазе собралось более трехсот тысяч человек, готовых увидеть, как птерозавр или что-то похожее на древнего летающего ящера, поднимается в воздух впервые за шестьдесят шесть миллионов лет. Однако вскоре после того, как летательный аппарат запустили в воздух на буксирном тросе и отпустили в свободный полет, механический птерозавр начал вращаться и поворачиваться так резко, что шея искусственной рептилии сломалась, и он рухнул без головы на землю.
Тем не менее, несмотря на публичную неудачу Q.N., идея создания механическое подобие птеродактиля продолжает жить. А эксперты возвращаются к этим древним существам, чтобы найти новые способы полета.
Птеродактили — не динозавры и не птицы
Несмотря на семейное сходство, птерозавры не были динозаврами. Скорее, они были близкими эволюционными родственниками динозавров, с которыми имели многие общие биологические признаки. Птерозавры появились на Земле тогда же, когда динозавры начали бродить по суше. То есть около 243 миллионов лет назад. Но у них была отличительная черта – крылья.
О том, почему исчезли динозавры, читайте в статье «Динозавров убил не один астероид»
Крыло птерозавра было гораздо больше похоже на крыло летучей мыши, чем на крыло птицы. У всех этих ящеров были чрезвычайно удлиненные четвертые пальцы — эквивалент безымянных пальцев — которые могли быть длиннее всего тела. Эти гипер удлиненные пальцы поддерживали тонкие мембраны, которые соединялись с боками и ногами рептилии. Иногда существовали также вспомогательные мембраны между ногами. Но то, как они использовали свои мембранные крылья, ставило в тупик палеонтологов в течение почти двух столетий.
Птерозавры были настолько непохожи ни на одно живое животное, что натуралисты изначально не знали, что с ними делать. В 1784 году итальянский натуралист Козимо Алессандро Коллини даже высказал предположение, что животное было пловцом, а не летуном. По мнению ученого, длинный четвертый палец на каждой руке птерозавра работал как весло. Только в 1800 году эксперты окончательно подтвердили, что ящеры летали.
Как птерозавры летали?
Итак птерозавры летали. Но как? Чем больше специалисты узнавали, тем более странными казались им эти существа. Ученые могли представить себе, как зубастый малютка рамфоринх взлетает в воздух так же, как это делают птицы. Ведь это существо было размером с ворону. Но последующие находки показали, что другие птерозавры были намного крупнее, чем все, что когда-либо летало. Эти рептилии были больше, чем дрофы, больше, чем альбатросы и все остальные известные летающие птицы. В 1975 году палеонтолог Дуглас Лоусон описал самое большое летающее животное всех времен — Кетцалькоатлуса. Это был птерозавр размером с жирафа, который имел размах крыльев почти 11 метров.
Представить себе Кецалькоатля, просто порхающего в воздухе, казалось смешным. И представление о птерозавре как о большой летучей мыши или птице тоже не давало особой ясности. Если бы они висели на скалах как рукокрылые, для этого потребовалось бы довольно много приморских скал нужной высоты и прочности, чтобы поддерживать популяции таких животных. Точно так же Кецалькоатль, вероятно, не использовал длинную взлетно-посадочную полосу для разбега перед взлетом. Вдобавок ко всему, все известные следы, оставленные птерозаврами, свидетельствуют, что они были четвероногими животными, неуклюже ковыляющих по земле на четвереньках. Так что вряд эти животные могли бегать достаточно быстро, чтобы достигать взлетной скорости.
Не такие, как все
Пытаясь решить эту головоломку, некоторые исследователи сдались и предположили, что большие птерозавры вообще не летали. Но другие ученые были настойчивы. По их мнению, птерозавры, должно быть, имели какой-то другой способ оторваться от земли, который просто нам не знаком. И вот, в 2008 году палеонтолог Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Майкл Хабиб предположил, что птерозавры использовали уникальную технику, называемую четвероногим, или четырехногим запуском. Представьте себе – маленький птерозавр шаркает по земле со сложенными крыльями. Внезапно хищник подходит слишком близко — ему нужно взлететь. Стоя на месте, птерозавр смещает вес своего тела назад, а затем, используя сложенные руки, как прыжки с шестом, толкает себя в прыжок и распахивает крылья. Именно этот мощный прыжок давал птерозаврам достаточный импульс, чтобы подняться в воздух. А далее каждый взмах их крыльев помогал им планировать, независимо от того, были ли они маленькими, как дятел, или же большими, как истребитель.
Подсчитывая цифры — сколько весили птерозавры, площадь поверхности их крыльев и другие переменные — Хабиб обнаружил, что четырехногий запуск работал бы для птерозавров всех размеров. Малыши могли использовать эту технику так же, как и большие. Более того, эта механика, похоже, также работала на воде. Это, кстати, позволило разгадать тайну птеранодона, который ловил рыбу посреди древнего моря, а затем возвращался в воздух.
Летать, как птеродактили
Люди всегда были очарованы умением других организмов летать. Мы долго пытались повторить то, для чего эволюционировали другие существа. История воздухоплавания тянется от восковых крыльев обреченного Икара до братьев Райт, которые изобрели первый самолет. Целая область инженерии, часто называемая биомимикрией или биовдохновленным дизайном, берет уроки у птиц, насекомых и даже у птерозавров.
Палеонтологи Элизабет Мартин-Сильверстоун, Дэвид Хоун и Хабиб предполагают, что летающие рептилии могут предложить уникальные решения аэродинамических проблем. Ученые отмечают, что эволюция позволила птерозаврам делать то, на что не способны ни птицы, ни летучие мыши. Например – взлетать почти вертикально. Кроме того, эти ящеры достигали гораздо больших размеров, чем любые другие летающие существа. По размаху крыльев многие из птерозавров могли сравниться с современными самолетами. При этом, несмотря на размеры, они сохраняли легкость тела и могли взлетать и приземляться в ограниченном пространстве. Эти способности имеют самое непосредственное отношение к аэрокосмическому дизайну. А физическая анатомия птерозавров, позволявшая им предотвратить разрыв мембран крыльев, может быть применена к летательным аппаратам.Возможно, эти механизмы будут использоваться при изучении Марса – в труднодоступных местах, куда не может проникнуть обычный исследовательский модуль.
