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從仿生學(xué)角度看鳥(niǎo)類(lèi)五種飛行方式

飛行既是鳥(niǎo)類(lèi)的本能，也是其賴(lài)以生存的技能。

空中懸停的斑魚(yú)狗

起飛拉升的斑頭雁

并非所有的鳥(niǎo)類(lèi)都以同樣的方式飛行。鳥(niǎo)類(lèi)翅膀形狀和功能的差異為它們生活方式提供了線(xiàn)索。不同的鳥(niǎo)類(lèi)有不同的飛行方式，也決定了它們不同的覓食和棲息方式。

俯沖入水捕魚(yú)的普通翠鳥(niǎo)

低空飛行的蒼鷺

人類(lèi)在研究飛機的飛行時(shí)從大自然中的鳥(niǎo)類(lèi)尋求靈感。

鳥(niǎo)類(lèi)和飛機一樣，其飛行由四種不同的要素構成：升力、推力、阻力和重量。阻力是由摩擦和空氣阻力引起的，重量是重力的結果。鳥(niǎo)的翅膀能夠給它們升力，翅膀上的肌肉給它們前進(jìn)的推力。就像鳥(niǎo)類(lèi)的翅膀一樣，飛機翅膀的形狀和特質(zhì)決定和影響它們的飛行方式和飛行效果。

鳥(niǎo)類(lèi)有五種不同的飛行方式。

第一種：快速起飛

像松雞這樣的鳥(niǎo)有短而圓的翅膀。這些類(lèi)型的翅膀可讓鳥(niǎo)快速起飛，并最大限度地提高它們的機動(dòng)性。

松雞生活在灌木叢茂密的森林中，如果沒(méi)有合適的翅膀，會(huì )使它們飛行變得更加困難，因為它們需要在更狹小的空間中活動(dòng)。能夠快速起飛有助于它們躲避捕食者。

人們從這種翅膀中獲得靈感，并將其應用于F-35戰斗機，它的快速起飛升空使得它可在航空母艦上從較短的跑道上快速發(fā)射。

第二種：滑翔

擁有長(cháng)、窄、尖的翅膀，使得信天翁能夠長(cháng)距離滑翔。

皇家信天翁是現存鳥(niǎo)類(lèi)中翼展最長(cháng)的，可達11英尺。信天翁一生的大部分時(shí)間都在海上度過(guò)。它們需要這種類(lèi)型的翅膀來(lái)進(jìn)行長(cháng)距離滑翔，以節省能量消耗，使它們不至于因疲勞過(guò)度而失去拍打翅膀的耐力。

受此啟發(fā)，人們研制了滑翔機，在1937年時(shí)，Bowlus Baby信天翁單座高翼單翼滑翔機在沒(méi)有發(fā)動(dòng)機動(dòng)力的情況下滑翔了250英里。

第三種：翱翔

像紅頭美洲鷲一樣，擁有長(cháng)而寬、翼尖有槽的翅膀的鳥(niǎo)類(lèi)，能夠在空中長(cháng)時(shí)間翱翔而不拍打翅膀。

紅頭美洲鷲可在高空盤(pán)旋數小時(shí)，利用高空中被稱(chēng)為“熱氣流”的溫暖空氣流，俯視地面尋找死去的動(dòng)物尸體。

阿靈頓Sisu A1是美國有史以來(lái)最成功的競賽滑翔機，在1963年，這種飛機成為當時(shí)第一架飛行距離超過(guò)621英里的飛機。

第四種：極速飛行

擁有短而尖的翅膀，就像隼的翅膀一樣，使鳥(niǎo)類(lèi)能夠以破紀錄的速度飛行。

游隼是地球上飛行速度最快的動(dòng)物之一。當它們從空中俯沖捕捉獵物時(shí)，飛行速度可達到每小時(shí)350公里。

同樣擁有短而尖翅膀的協(xié)和式客機，能夠以?xún)杀兑羲亠w越大西洋。

第五種：懸停

蜂鳥(niǎo)在飛行時(shí)旋轉翅膀的能力在上下劃動(dòng)時(shí)產(chǎn)生升力，使它們能夠懸停在一個(gè)位置。

與其他鳥(niǎo)類(lèi)不同，蜂鳥(niǎo)可向多個(gè)方向飛行，包括向后和側向飛行。它們的翅膀每秒可拍打80次，蜂鳥(niǎo)90%的飛行時(shí)間都在懸停覓食。

英國的ProxDynamics黑蜂微型直升機目前是世界上最先進(jìn)的微型直升機，實(shí)際上只有蜂鳥(niǎo)那么大。

受鳥(niǎo)類(lèi)高效力學(xué)的啟發(fā)，空中客車(chē)公司最近提出的這款客機擁有模仿猛禽的機翼和尾部結構，其獨立控制的羽毛可以提供主動(dòng)飛行控制。

空中客車(chē)最新的概念客機

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