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通过观察暴风雨下飞行的谷仓猫头鹰姿态 研究发现鸟类如何在狂风中飞翔

通过观察暴风雨下飞行的谷仓猫头鹰姿态 研究发现鸟类如何在狂风中飞翔

通过观察暴风雨下飞行的谷仓猫头鹰姿态 研究发现鸟类如何在狂风中飞翔

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:布里斯托大学和皇家兽医学院的科学家们,已经发现了鸟类如何在狂风条件下稳住飞行的秘密。通过观察在暴风雨条件下飞行的谷仓猫头鹰的姿态,研究团队发现了鸟类的双翼是如何充当悬架系统,以吸收缓和空气的力量。深入研究之后,相关成果还有助于打造更加靠谱的小型飞行器。

该校航空工程系的Shane Windsor博士称:“鸟类通常在靠近建筑物和地形的大风情况下飞行,阵风的速度与飞行速度保持一致”。有鉴于此,应对强风和突变风的能力,对鸟类的生存至关重要,以便能够安全地着陆或捕获猎物。在规模近似的工程飞行器上,鸟类应对此类挑战的能力要更加出色。然而在此之前,我们对背后的机理仍未充分了解。

为获取更多信息,Shane Windsor团队携手皇家兽医学院的科学家们,请来了一只经过训练的谷仓猫头鹰。如果你是纪录片的爱好者,或许会记得它的名字叫做Lily 。

在实验室内部,Lily迎着风扇产生的垂直阵风、并受到了一系列力的作用。其中最主要的,就看它是如何保持与阵风相匹配的飞行速度。皇家兽医学院的Richard Bomphrey教授表示,我们先是用非常柔和的阵风,以防 Lily 遇到任何困难。

不过很快就发现,即使用上了最高的阵风速度,Lily也丝毫不受影响。最终它直接穿过了阵风,并得到了训练师Lloyd Buck手上的食物作为奖励。

结合高速视频录制、3D表面重建技术、计算机流体力学、以及 CT 扫描技术,研究团队对Lily的动作展开了密切的观察。结果表明,猫头鹰可以在遭遇阵风的时候,让头部和躯干保持相当的稳定,因其翅膀可作为吸收冲击力所需的天然悬挂系统。

不过最让研究人员惊讶的是,Lily轻而易举地就做到了这一点,因其翅膀上有一个能够自动抵御阵风的‘甜蜜点’。事实上,航空航天工程中到处都是以鸟类为灵感的技术实例,比如工程师们可借此改善导致机翼变形的空气动力学特征。

而在谷仓猫头鹰Lily身上学到的知识,更是有助于为小型飞行器开发仿生悬架系统。




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