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鸟类飞行原理及热气流飞行

时间:2026-01-26 理论教育 凌薇 版权反馈
【摘要】:理想条件下,热气流可以飞离积云达到数百米高。鸟类的常用方式是盘旋飞进热气流,下滑后再通过盘旋获得上升。Pennycuick驾驶一架电动滑翔机跟随随着热气流飞行的鸟穿越塞伦盖蒂平原,测量鸟的下落和前进速度。航天飞机飞行4 km会下降1 km。Pennycuick认为,有另一种方法可以通过热气流实现长距离的移动,即在多个热气流中穿越飞行。如果热气流足够,甚至可以达到快速直线飞行。

我们都知道热空气上升,陆地上的温度差异是因为太阳照射的差异,但是在海洋中也有温度驱使的上升气流。热气流的上升速度可以达到5 m·s-1理想条件下,热气流可以飞离积云达到数百米高。很多热气流会形成一个面。许多具有宽开槽翅膀的大型鸟类,会通过以曲线盘旋靠近热气流中心的方式获得高度。鸟类的常用方式是盘旋飞进热气流,下滑后再通过盘旋获得上升。秃鹫、鹰、鸢、鵟、鹳、鹈鹕通常在迁徙过程中会利用热气流寻找猎物。Pennycuick(1971a)驾驶一架电动滑翔机跟随随着热气流飞行的鸟穿越塞伦盖蒂平原,测量鸟的下落和前进速度。大部分都是针对非洲白背秃鹫的测量,它的飞行特征就是这类飞行的一个例子。它的滑翔比为15∶1(速度为13 m·s-1),最小滑行速度为9 m·s-1;最小下落速度为0.76 m·s-1(速度为10 m·s-1)。Pennycuick的电动滑翔机(Schleicher ASK-14)的滑翔比为28∶1(速度为26 m·s-1),最小下落速度为0.76 m·s-1(速度为20 m·s-1)。一架客机的滑翔比为16∶1,人造的最好的滑翔机可以滑行60 m会下降2 m。航天飞机飞行4 km会下降1 km。鸟类滑翔比最好的是信天翁的23∶1(Anderson,Eberhardt,2001)。通过比较发现秃鹫的滑翔比很差。它们显然不适应长距离的快速滑行,但它们或许能在上升的热气流中进行慢转弯。有纤细翅膀的鸟有较大的旋转半径,并且在热气流中很难保持小旋转半径。然而,宽翅膀的鸟翼在地面起飞时也需要大角度。

Pennycuick(1972)认为,有另一种方法可以通过热气流实现长距离的移动,即在多个热气流中穿越飞行。如果热气流足够,甚至可以达到快速直线飞行。每次滑翔飞行沿着一条近似直线的路径到达一个热气流,秃鹫会使用它们的腿制动来降低速度,随后通过上升的空气尽可能地升高(Pennycuick,1971b)。(https://www.xing528.com)

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