科技日?qǐng)?bào)訊 一簇簇花朵前，小小的蜂鳥(niǎo)時(shí)而懸停、時(shí)而快速轉(zhuǎn)向，超炫的飛行技術(shù)讓人驚訝不已。日前，一項(xiàng)針對(duì)蜂鳥(niǎo)的、迄今最精確的三維空氣動(dòng)力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，蜂鳥(niǎo)具備如此敏捷的飛行能力是因?yàn)榻柚艘环N與昆蟲(chóng)更為接近的空氣動(dòng)力學(xué)模式。這項(xiàng)研究是由美國(guó)范德比爾特大學(xué)機(jī)械工程師聯(lián)合北卡羅萊納大學(xué)教堂山分校的生物學(xué)家一同完成的。相關(guān)論文發(fā)表在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)《界面》雜志上。

　　曾經(jīng)有一段時(shí)間，研究人員意識(shí)到蜂鳥(niǎo)和昆蟲(chóng)的飛行之間存在相似性，但另外一些專家卻認(rèn)為蜂鳥(niǎo)的翅膀具有和直升機(jī)螺旋槳類似的空氣動(dòng)力學(xué)特性。

　　蜂鳥(niǎo)是世界上最小的鳥(niǎo)類，也是唯一可以向后飛行的鳥(niǎo)，不但能夠在空中懸停，還能進(jìn)行快速移動(dòng)。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)11月24日?qǐng)?bào)道，為了破解蜂鳥(niǎo)這種獨(dú)特的能力，北卡羅萊納州立大學(xué)生物學(xué)副教授泰森·赫德里克在一只雌性紅玉喉蜂鳥(niǎo)的翅膀上用一種無(wú)毒油漆做了9個(gè)標(biāo)記點(diǎn)。而后，用四臺(tái)每秒1000幀的高速攝像機(jī)對(duì)其在一株人造花朵前飛行的狀況進(jìn)行了拍攝。接著范德比爾特大學(xué)機(jī)械工程學(xué)副教授羅浩祥（音譯）從視頻中提取這些點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)，在三維空間中對(duì)蜂鳥(niǎo)飛行的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行重建。通過(guò)使用美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)和范德比爾特大學(xué)高級(jí)計(jì)算中心的超級(jí)計(jì)算機(jī)，對(duì)數(shù)以千計(jì)的流體動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行分析后，終于將蜂鳥(niǎo)的飛行模式精確地展示在了人們的面前。

　　新的模型顯示，蜂鳥(niǎo)通過(guò)振動(dòng)翅膀產(chǎn)生的看不見(jiàn)的空氣漩渦實(shí)現(xiàn)懸停和快速移動(dòng)。你可能會(huì)認(rèn)為，只要蜂鳥(niǎo)拍動(dòng)翅膀的速度足夠快、力量足夠大，就能產(chǎn)生足夠的浮力，幫助它們保持飛行狀態(tài)。但是，根據(jù)模擬，整個(gè)過(guò)程要復(fù)雜的多。例如，當(dāng)蜂鳥(niǎo)向前、向下煽動(dòng)翅膀的時(shí)候，會(huì)在前緣和后緣形成微小的漩渦，之后這兩個(gè)漩渦會(huì)合并成為一個(gè)單個(gè)較大的渦流，形成一個(gè)低壓區(qū)，從而提供升力。蜂鳥(niǎo)翅膀向下和向上的沖程都能產(chǎn)生一定的升力，而大型鳥(niǎo)類絕大多數(shù)的升力都是來(lái)自于翅膀向下沖程產(chǎn)生的升力。

　　研究人員稱，雖然蜂鳥(niǎo)比飛行昆蟲(chóng)要大得多，飛行時(shí)周圍空氣攪動(dòng)得也更為猛烈，但相比其它鳥(niǎo)類，它們的飛行方式與昆蟲(chóng)更為相似。像蜻蜓、蒼蠅、蚊子這樣的昆蟲(chóng)也可以懸停和前后左右擺動(dòng)飛行。雖然它們的翅膀的外形和結(jié)構(gòu)有很大的不同，但是它們都是通過(guò)翅膀產(chǎn)生不穩(wěn)定的氣流來(lái)獲得飛行所需要的升力的。（王小龍）