單純就力學來說,飛行是升力Lift、推力Thrust、阻力Drag及重力Weight的總合現象,此四力即為飛行的動力,鳥類如此,飛機也是如此。


鳥類不是飛機,其飛行原理與人類製造的飛機的傳統空氣動力學飛行原理並不太相同---鳥類飛行的動作,不是把翅膀伸得直直的向前猛衝,然後一路噴氣,以衝力向前飛行,反而比較像在我們在油裡「游泳」時的感覺一樣,它飛行時有著各種不同的動作,包括拍翅膀,滑翔以及懸停等等複雜的飛行動作。鳥類所須做的,只是管理全身所有的力量去做它所想做的動作,透過它的肌肉及羽毛(飛羽)來處理所有的力量(升力、推力、阻力及重力)


與氣流方向垂直的是升力,同時產生的與氣流方向平行的,則是推力以及阻力。鳥類的升力來自於空氣流過翼面時,產生的向下折彎氣流,此時因動量守恆所以產生與向下氣流之反向力。


伯努利定律---
在流體中,流動速度快的壓力比流動速度慢的壓力小,鳥翼翼面上為凸面,下為平面,既然通過鳥翼上、下方的空氣量相同,而上面因為凸面,所以流速會比下方快,等於是說上面壓力比下面小,鳥翼因而產生向上的升力,這是鳥類沒有拍動翅膀時的動力學,也是人類應用在飛機機翼上原理。


由於阻力來自於空氣,鳥類為了將阻力降到最小,其身體呈現一種優美的流線形,遊隼的流線形更是完美,所以翼面造成的阻力比身體大;阻力並不全然無助於飛行,當一隻鳥要懸停時(就是停在空中的一個固定點不上不下),阻力與推力是完全相等的。最後,由於鳥類都有其體重,這就是永遠存在的重力,重力用於快速俯衝以及降落。當升力與重力平衡,鳥類可呈水平飛行,升力大於重力時,鳥可上升,反之鳥類即下降。而當推力大於阻力,鳥類即可加速向前,阻力越大,飛行將越吃力。以上這升力、推力、阻力及重力,即為鳥類飛行的動力。


最後來特別談談遊隼(Peregrine falcon),牠為何會是飛行最快的鳥類?因為隼確實是將飛行動力完美融合於一身的一種鳥。基於其有力的胸肌,可讓牠拍翅力道強勁不息,提供極為強大的推力與升力。遊隼翅膀寬度適中,翼端收成尖形,既可提供有力的推力,又能有效降低翅膀的阻力。


本文來源:
http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1509041407831

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