
新風孔測試顯示,它們的動作似乎不穩定且無情,但蝙蝠比鳥類更有效,這要歸功於空中生物中獨特的空運機制。
以前的研究比較了鳥類,昆蟲和蝙蝠類似尺寸的尺寸 - a蜂鳥例如,一個小的蝙蝠和一個大蛾子 - 蝙蝠[圖像]使用較少的能量飛行,但“沒有人真正對此現像有解釋。”
風洞測試表明,高效蝙蝠飛行的秘訣在於毛茸茸的生物的柔性皮膚膜及其多個連接的翅膀,這共同創造了一個變形提供更多的升力,更少的阻力和更大的可操作性的結構。
像人的手
與昆蟲和鳥類不同,這些昆蟲和鳥類相對僵硬翅膀只能在幾個方向上移動,蝙蝠的機翼包含二十多個接頭,這些接頭被薄薄的彈性膜覆蓋,可以伸展以捕捉空氣並以許多不同的方式產生升力[視頻]。
Swartz解釋說,這使蝙蝠對飛行過程中的翅膀採取的三維形狀具有極大的控制。
她說:“昆蟲可以在相當於肩膀的昆蟲上移動關節,但這是唯一可以施加力和控制運動的地方。”鳥類的翅膀有更多的關節,但是與蝙蝠相比,這沒什麼。
“蝙蝠的運行方式與我們擁有的骨骼相同。人的手在蝙蝠的翅膀上還有更多嗎? ” Swartz告訴生活學。 “考慮一下我們對手形狀的控製程度 - 蝙蝠能夠將其擴展為在飛行過程中進行精細的調整。”
曾經認為,儘管有這麼多的機翼接頭,但蝙蝠穩定翅膀並像鳥類那樣上下揮舞著翅膀並向下揮動它們更有效。
斯瓦茨在電話採訪中說:“當我們更仔細地看時,我們看到的是,實際上,這不是他們在做什麼。” “這表明他們能夠利用這種高度接頭的系統來對飛行過程中的機翼形狀進行微妙的調整。”
彈力的翅膀
蝙蝠有效飛行的另一個鑰匙在於其高度彈性的機翼。風洞測試的視頻表明,在直飛飛行過程中,蝙蝠的機翼大部分都用於下雷。但是,由於膜可以彎曲和拉伸比鳥翼可以彎曲得多,因此蝙蝠可以產生更大的升力,以減少能量。
通過在蝙蝠上吹無毒的煙霧[視頻],研究人員還能夠創建一個視頻,揭示了空氣在翅膀上拍攝時如何在生物周圍流動。
數據表明,在下風期間,空氣渦流(在吹翼飛行中產生了大部分升降機),可以追踪動物的機翼。但是在上文中,渦流似乎完全來自另一個位置,也許是手腕關節。
研究人員認為,這種不尋常的模式有助於使BAT飛行效率更高,並將其歸功於機翼的巨大靈活性和表達。
飛行器的型號
這些發現,詳細介紹了2006年12月的《雜誌》實用和仿生,建議毛茸茸的傳單可能為飛行器。
“蝙蝠具有獨特的功能,但目標不是建造看起來像蝙蝠的東西,”研究團隊成員也是布朗大學的肯尼·布魯爾(Kenny Breuer)說。 “我們想了解蝙蝠的飛行,並能夠將蝙蝠飛行的某些功能納入工程車輛。”
蝙蝠的翅膀的複雜性也挑戰了一些當前的理論,這些理論說蝙蝠是從某種形式演變而來的飛行松鼠型生物。
斯瓦茨說:“這可能仍然是真的,但我們今天所知道的是,儘管滑行似乎已經在哺乳動物中進化了七次,但這些群體中沒有一個人與蝙蝠密切相關。”