鸟类飞行原理研究结论：存在鸟类飞行功率和速度的U形曲线

我们对鸟类飞行的空气动力学的知识还远远不够，只能粗略估计所涉及的参数和它们的相对重要性。鸟类通过向下向后加速空气产生升力和推力，单位时间内给空气的动能等于所需的能量。由质量通量和鸟给空气的最终速度可以粗略计算出升力和推力的功率。产生保持重量的升力的功率与速度成反比。克服阻力所需要的推力与速度平方正比。从这一点出发，我们得到飞行功率和速度的U形曲线。如果是这样的话，则存在一个最小功率速度使得所需的总能量最小，和存在一个最大范围速度使得单位距离的做功最小。但是在鸟类身上是否确实存在类似U形曲线尚未被试验验证。

鸟类和空气的相互作用对我们理解其中的物理过程至关重要，通过观察飞行中鸟身后的尾流，可以揭示这个相互关系。我们通过定量和定性研究，包括粒子图像测速，解释了尾流可能包括涡流和涡流环。对于不同的拍翼方式，速度增加的方式也不同。尾流的形态包括了在单个下冲过程中形成的独立涡流环，以及在连续上下扑动中形成的连续涡流环。

在水洞中利用与空气相同的雷诺数，研究机翼环流模型的粒子图像测速法，精确地揭示了机翼和流体之间的相互作用。滑翔是最简单的情况。围绕圆滑前缘和锋利尾翼的稳定流动，显示了机翼如何改变流体的方向和速度。如果机翼的横切面设计良好，流体作用到机翼的反作用力具有较大的向上升力分量和较小的水平（阻力）分量。

鸟手翼具有锋利的前缘，在滑翔时保持在后掠位置。一个雨燕翼型说明，即使在小攻角和低速的情况下，手翼也可以诱导翼上的前缘涡流。翼下的正压和翼上的前缘涡流正压产生升力和一定的阻力。另一个雨燕翼型显示，当后掠角增加时翅膀表面常规的附着流动逐渐被前缘涡流取代。

我们通过讨论小羽翼的可能功能得到了以下结论：我们对飞鸟中大量存在的这种飞行器官的功能依然很不了解。(www.xing528.com)

扑翼飞行的空气动力学更是难以琢磨，例如，有没有可能在扑翼上附着有环流或者瓦格纳效应阻止了附着的环流？在大型鸟中，臂翼在拍打过程中可能有附着的流动。部分小型鸟类可能和昆虫一样在高速拍打翅膀的过程中利用前缘涡流产生升力，其他昆虫中的升力机制还尚未在鸟类中进行研究。

虽然鸟类有许多不同形状的尾部，但实际上在展开时都作为三角翼使用，前缘涡流可能是尾部的主要气动特征。

我们对鸟类扑翼飞行空气动力学的理解还处于起步阶段。