遊隼是動物界運動速度最快的成員,以快速捕獵俯衝著稱。這種鳥令人欽佩,但它們以時速200英裡(約合322公裡)俯衝同時保持極高精確度的原因一直是個謎。如今,德國科學家組成的一個科研組為了解遊隼的空氣動力學用一系列相機研究這些動物,結果發現它們的羽毛"突然出現",減小阻力。
研究人員用獲得的數據製造出一個仿佛全速俯衝的遊隼的3D塑料模型,在一個風洞內研究它的運動。他們把一層薄薄的油漆塗抹在這個模型上,分析空氣在它表面的流動軌跡。與此同時,這些科學家還研究了這個模型的疾飛模式,以便了解風的流動路線。
他們還在一個風洞內用雷射照明追蹤微粒運動,目的是觀察它們在遊隼身體表面是如何運動的。通過分析遊隼飛行的數據和視頻,科學家發現它們俯衝時翅膀間的小羽毛突然出現,使空氣動力最大化,同時讓空氣平穩流過它們的身體。這些突然出現的羽毛減小阻力,可能類似於飛機翅膀上的副翼或跑車上的機翼。
這些科學家在論文中指出:"俯衝遊隼的高解析度照片表明,羽毛突然出現的地方完全一樣,遊隼模型的流動分離都發生在這裡。"他們還在實驗中發現遊隼以最高速度俯衝時身體和翅膀形成典型形狀-V形。
這項研究表明,遊隼翅膀前緣並不整齊,而是有波浪狀結構,同時頸部和兩肩間空隙有凹槽。遊隼曾在美國滅絕,但20世紀70年代禁用DDT和其他殺蟲劑後,它們開始復甦。