鸟类飞行的特征以及飞行方式

2020-12-17 08:44:11 239

鸟类在飞行过程中的精湛技术归功于薄而轻的骨骼结构,以及身体腹部的气囊。翅膀上轻盈的羽毛是翅翼的主要组成部分,以及在手骨上和前臂上着生的羽毛不同,分别被称为初级飞羽和次级飞羽,它们在鸟类飞行的过程中受的力不同。每支飞羽包括起支撑作用的羽轴和柔性较大的羽片两部分。羽轴在外界气流作用下可以产生一定的回转现象,羽片由生长于羽轴两侧的小羽枝组成。

在鸟类扑翼飞行过程中,羽毛之间在翅膀向上运动时,出现缝隙方便气流通过减少阻力;而在翅膀向下运动时,各羽毛之间紧紧地联合在一起,形成严实的翼面,增加空气阻力,获取的升力和前进力。而且整个鸟翼的截面呈弧面状,类似于飞机的机翼,有较大的升阻比,飞行过程中可以产生额外的升力。

鸟类飞行的方式大致分为:滑翔、翱翔和扑翼三种。

1.滑翔:在一定的高度上向下飘行,不需要做扑翼动作。能够持续滑翔的条件是:滑翔距离和降落高度的比值等于体重和速度的比值。滑翔的过程中,滑翔的角度越小,升阻比越大,下降的速度越慢,滑翔的时间越长,滑翔在鸟类翱翔于高空之际或着陆之前。

2.翱翔:鸟类借助外界快速移动的气流作用,从中获取能量,而不需要扑翼即可飞行的一种飞行方式。翱翔主要包括静态和动态翱翔两种方式,静态翱翔是指飞行生物利用上升气流产生推力和升力;动态翱翔是指鸟类利用不断发生高度和时间变化的水平动态气流获取飞行所需的升力和推力。

3.扑翼:通过扑动双翼获取飞行所需要的推力和升力,是鸟类都采用的,也是基本的飞行方式,翅膀扑动时,产生飞行所需的升力和推力。扑翼飞行主要包括四个动作:扑动、扭转、挥摆和折叠。扑动是指翅膀做上下的往复拍打动作,是获取升力的主要方式;扭转是指翅膀绕其自身轴线的角度运动,能够使翅翼攻角发生变化,可以产生鸟类飞行过程中所需要的推力;挥摆是指翅膀在与扑动动作近似垂直的方向上做前后的挥动;折叠是指翅膀在上拍阶段发生弯曲或者折叠变形减小空气阻力,使得扑动过程更加省力。

对于体型比较大的鸟类来说,翅膀的挥摆和扭转动作不明显,而折叠的角度比较大,翅膀在上下扑动的过程中升力系数有很大的差值,翅膀上升阶段产生的升力,下降阶段产生小的阻力。对于体型较小的鸟类,翅膀在扑动过程中有较为明显的扭转与挥摆动作,基本没有折叠动作,在这种情况下,扭转运动对翅膀产生推力有很大的好处。