研究人员发现，阻力可以将鸟类提升到新的高度

 
斯坦福大学的一个仪表飞行室中有五个鹦鹉在周围飞来飞去，这可能对未来的空中设计表示感谢。他们发现，与传统上对动物和飞机如何飞行的理解相反，鸟类可以在起飞过程中利用阻力来支撑体重，并在起降时采用举升作为刹车。
机械工程学助理教授戴维·伦特恩克(David Lentink)说：“在课堂上学到的东西并不总是正确的。”新发现可以改变对熟悉概念的理解。他说，在这种情况下，“我们必须改变对拖曳功能的看法。”
传统知识告诉我们，阻力是使物体减速的力，而升力是抵抗重力的力，从而使鸟或飞机升空飞行。但是，由研究生戴安娜·钦(Diana Chin)于11月25日在《自然通讯》上发表的测量结果表明，鸟类实际上在起飞时依靠阻力来支撑其体重的一半，而升力有助于它们在着陆时制动。
测量飞行力
为了即时测量水平力和垂直力，Chin建立了一种设置，在鸟类飞行路线的地板，天花板，正面和背面均装有传感器面板。每个面板包含三个传感器，两个用于鸟类起降的栖息地也是如此，总共总计18个传感器以测量30克鸟类产生的微小力。
面板内置的窗户使Chin可以用五台高速相机以每秒1000帧的速度拍摄机翼的动作。通过结合来自图像的测得运动和来自传感器的测力，Chin和Lentink可以首次确定起飞和降落时的升力和阻力大小。
Lentink说：“这种事情以前从未存在过。” “测量技术本身是一项工程成就。”因此，Chin花了几次迭代才能成功设计和制造该结构。下一个挑战是让实验室的鹦鹉-Gaga，Gary，Oreo，Aurora和Boy-自愿在其中飞行。
为了鸟类
对于下巴来说，幸运的是，鹦鹉是非常容易训练的鸟，它们会高兴地从高位飞到高80厘米，以获得小米种子。从这些飞行中，Lentink和他的团队发现，在起飞过程中，通过将机翼倾斜倾斜，可以使飞鸟定向向前以使其加速，并向上拖动以支撑多达一半的体重。
Lentink说：“起飞是最重要的事情，但您也希望安全着陆。”起飞过程中阻力的重新调整实际上可以最大程度地提高飞鸟的力量，而重新定向升力可以帮助它们减速，而无需在他们称之为着陆的受控碰撞之前刹车的动力成本。
钱恩说：“许多其他拍动的动物在起飞和着陆期间可能也使用了类似的升力和阻力。”幼鸟，也在水下游泳的海鸟以及难以用机翼产生必要的空气动力的更原始的鸟类将发现这种策略特别有用。
鸟类的远古祖先被称为原生鸟，也有主要产生阻力的翅膀。 Chin和Lentink都知道阻力实际上可以帮助起飞时支撑体重，因此他们都承认，可能有些以前被归类为不会飞行的物种可能已经使用阻力升空了。
Lentink说，在鸟类进化了1.5亿年之后，“如果现代鸟类仍然使用它，这将告诉您很多信息”。 “这并不意味着它有效，而是有效。”
修订教科书
我们是否应该重建所有机载技术以反映这一发现?不完全的。尽管Lentink会独自保留波音747的设计，但他的确建议重新研究鸟类飞行和空气动力学的教学方法。
钱恩说：“我认为许多飞行教科书上的图纸可能会产生误导，尤其是在动物飞行方面。”阻力在动物逃亡的进化中起了重要作用。对于鸟类的先驱者，使用阻力来支撑体重可以帮助他们提高能力，直到有翅膀为止。
Lentink在将生物学和空气动力学教科书从书架上拉下时指出，“没有航空航天文献提出要用阻力来支撑重量。”他指出了飞行中的鸟类及其相关作用力的示意图。进行修改。”
即使传统飞机不会发生巨大变化，Lentink确实在空中机器人设计中看到了潜在的应用。就像鸟类一样，利用阻力来空中传播可能不是最有效的方法，但可以帮助他们脱离地面。