谷倉貓頭鷹揭示了鳥(niǎo)兒在陣陣大風(fēng)飛翔的奧秘


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來(lái)自布里斯托爾大學(xué)的科學(xué)家和皇家獸醫學(xué)院發(fā)現鳥(niǎo)能飛在突發(fā)的情況下,發(fā)現可以通知仿生小型飛機的發(fā)展。

“鳥(niǎo)經(jīng)常飛在大風(fēng)接近建筑物和地形——通常在陣風(fēng)和飛行速度一樣快。 所以應對風(fēng)力強勁和突然變化的能力是至關(guān)重要的生存和能安全著(zhù)陸和捕獲獵物,“溫莎Shane博士說(shuō)在布里斯托爾大學(xué)的航空航天工程系。

“我們知道鳥(niǎo)類(lèi)應對令人驚訝的是在條件挑戰設計飛行器的大小相似,但直到現在,我們沒(méi)有理解其背后的機制,“溫莎博士說(shuō)。

該研究發(fā)表在《皇家學(xué)會(huì )學(xué)報B,揭示了鳥(niǎo)的翅膀作為懸架系統來(lái)應對變化的風(fēng)力條件。 高速的團隊使用一種創(chuàng )新的結合、基于視頻的三維表面重建、計算機斷層掃描(CT)掃描,和計算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)了解鳥(niǎo)類(lèi)“拒絕”陣風(fēng)通過(guò)機翼變形,即通過(guò)改變翅膀的形狀和姿態(tài)。

在實(shí)驗中,在結構和運動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗室皇家獸醫學(xué)院團隊拍攝的莉莉,谷倉貓頭鷹,滑翔通過(guò)一系列由于垂直陣風(fēng),其中最主要的是她飛行的速度一樣快。 莉莉是一個(gè)訓練有素的放鷹捕獵鳥(niǎo)許多自然紀錄片的老手,所以不是最狼狽的所有的燈和攝像機。

“我們開(kāi)始非常溫和的陣風(fēng),以防莉莉有任何困難,但很快發(fā)現,甚至在最高陣風(fēng)速度我們可以——莉莉鎮定; 她直接飛到得到食物獎勵被她的教練,勞埃德·巴克,”英國皇家獸醫學(xué)院教授理查德·Bomphrey評論。

“莉莉飛穿過(guò)崎嶇不平的陣風(fēng),始終保持她的頭和軀干非常穩定的軌跡,仿佛她是飛懸架系統。 當我們分析它,讓我們吃驚的是,懸架系統的效果不僅僅是由于空氣動(dòng)力學(xué),但得益于大眾在她的翅膀。 供參考,每個(gè)我們的上肢是大約5%的體重; 鳥(niǎo)是雙,他們使用質(zhì)量有效吸收陣風(fēng),”喬恩?切尼博士說(shuō),作者從皇家獸醫學(xué)院。

“也許最令人興奮的是發(fā)現最快的一部分懸浮作用是建立力學(xué)的翅膀,所以鳥(niǎo)類(lèi)不積極工作需要為它做任何事。 力學(xué)是非常優(yōu)雅。 當你攻擊一個(gè)球蝙蝠或拍,拍的你的手不是很大,因為力抵消了。 誰(shuí)扮演bat-and-ball運動(dòng)知道這個(gè)感覺(jué)如何毫不費力。 翅膀一拍,就像一只蝙蝠。 我們的分析表明,陣風(fēng)的力量徒這拍,這顯著(zhù)的降低了干擾附近的身體在第一次分數。 這個(gè)過(guò)程是自動(dòng)的,其他聰明的穩定過(guò)程購買(mǎi)足夠的時(shí)間發(fā)揮作用,”布里斯托爾大學(xué)的喬納森·史蒂文森博士補充說(shuō)。

溫莎博士說(shuō)下一步的研究,這是由歐洲研究委員會(huì )(ERC),美國空軍科學(xué)研究辦公室和威康信托基金會(huì ),是開(kāi)發(fā)仿生懸掛系統為小型飛機。


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