貓頭鷹幫助科學家了解鳥類如何在狂風中飛翔

2020-11-22 cnBeta

布裡斯託大學和皇家獸醫學院的科學家們，已經發現了鳥類如何在狂風條件下穩住飛行的秘密。通過觀察在暴風雨條件下飛行的穀倉貓頭鷹的姿態，研究團隊發現了鳥類的雙翼是如何充當懸架系統，以吸收緩和空氣的力量。深入研究之後，相關成果還有助於打造更加靠譜的小型飛行器。

（來自：University of Bristol）

該校航空工程系的 Shane Windsor 博士稱：「鳥類通常在靠近建築物和地形的大風情況下飛行，陣風的速度與飛行速度保持一致」。

有鑑於此，應對強風和突變風的能力，對鳥類的生存至關重要，以便能夠安全地著陸或捕獲獵物。

在規模近似的工程飛行器上，鳥類應對此類挑戰的能力要更加出色。然而在此之前，我們對背後的機理仍未充分了解。

為獲取更多信息，Shane Windsor 團隊攜手皇家獸醫學院的科學家們，請來了一隻經過訓練的穀倉貓頭鷹。如果你是紀錄片的愛好者，或許會記得它的名字叫做 Lily 。

在實驗室內部，Lily 迎著風扇產生的垂直陣風、並受到了一系列力的作用。其中最主要的，就看它是如何保持與陣風相匹配的飛行速度。

皇家獸醫學院的 Richard Bomphrey 教授表示，我們先是用非常柔和的陣風，以防 Lily 遇到任何困難。

不過很快就發現，即使用上了最高的陣風速度，Lily 也絲毫不受影響。最終它直接穿過了陣風，並得到了訓練師 Lloyd Buck 手上的食物作為獎勵。

結合高速視頻錄製、3D 表面重建技術、計算機流體力學、以及 CT 掃描技術，研究團隊對 Lily 的動作展開了密切的觀察。

結果表明，貓頭鷹可以在遭遇陣風的時候，讓頭部和軀幹保持相當的穩定，因其翅膀可作為吸收衝擊力所需的天然懸掛系統。

不過最讓研究人員驚訝的是，Lily 輕而易舉地就做到了這一點，因其翅膀上有一個能夠自動抵禦陣風的『甜蜜點』。

事實上，航空航天工程中到處都是以鳥類為靈感的技術實例，比如工程師們可藉此改善導致機翼變形的空氣動力學特徵。

而在穀倉貓頭鷹 Lily 身上學到的知識，更是有助於為小型飛行器開發仿生懸架系統。

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