蜂鸟可以向后飞
蜂鸟以飞行时翅膀振动的嗡嗡声命名,就像蜜蜂一样。体型小,鳞状羽毛,颜色鲜艳,闪耀彩虹或金属光泽,雄鸟更鲜艳
飞行时,翅膀迅速拍打,快速、有力、持久;频率可达每秒50次以上。善于在花丛中长期徘徊。“停飞”,有时还能倒飞
大约90%的蜂鸟食物来自花蜜,其余的是节肢动物,包括苍蝇、黄蜂、蜘蛛、甲虫和蚂蚁。它们薄而长的喙非常适合吸收花蜜
蜂鸟太小,骨架不容易保存成化石。它的进化史仍然是个谜
然而,德国南部的科学家发现了世界上最古老的蜂鸟化石,有3000多万年的历史。可以看出,蜂鸟的祖先已经出现在新世纪
遗传分析表明,今天蜂鸟的多样性继续上升和增长,新物种的产生率超过灭绝速度
摘要:蜂鸟是唯一可以向后飞行的鸟。蜂鸟也可以在空中悬停以及向左和向右飞。本文主要对该类型飞行方式做简要的介绍,同时对仿生学飞行器做一简单的分析,最后加入自己的几点思考。
蜂鸟是雨燕目蜂鸟科约600种动物的总称,是世界上已知的最小的鸟类。蜂鸟很小,可以快速拍打翅膀悬挂在空中,每秒大约15到80次。它的速度取决于蜂鸟的大小。蜂鸟以拍打翅膀的嗡嗡声命名。
飞行方式简介
俄勒冈州立大学的科学家报告说,他们通过观察蜂鸟飞行时周围的气流漩涡来研究蜂鸟的飞行方式。科学家们首先训练蜂鸟在一个固定的位置盘旋,同时从含糖的注射器中取食,然后在蜂鸟的飞行空间中加入小橄榄油颗粒“薄雾”,用激光从各个角度照射蜂鸟周围。最后,每四分之一秒拍两张照片,捕捉油粒的分布。从油粒的分布来看,蜂鸟在上下拍打翅膀时会抬起身体,翅膀向两侧展开。科学家发现,为了获得升力,每次蜂鸟扇动翅膀时,它们都会折叠翅膀,指向正确的方向。事实上,蜂鸟飞行时的翅膀姿势类似于游泳者踩水时手臂的动作,但频率要快得多。科学家指出,其他鸟类飞行所需的升力都来自翅膀下扇;昆虫飞行的升力一半来自翅膀下扇,另一半来自翅膀上扇;蜂鸟飞行的升力75%来自翅膀下扇,25%来自翅膀上扇。这表明,从空气动力学的角度来看,蜂鸟在昆虫和普通鸟类之间飞行。
为了创造更好的飞行机器人,斯坦福大学的研究团队经常需要观察一些肉眼无法捕捉到的图片,比如蜂鸟是如何悬挂的?如何俯冲?因此,斯坦福大学得到了一台高速摄像机来协助研究。以下是斯坦福大学制作的蜂鸟飞行视频。
1 飞行和新陈代谢特征 蜂鸟飞行速度为50公里/小时,如果是俯冲,时速可达100公里。蜂鸟是世界上拍翅最快的鸟,平均振翅频率为50次/秒;有些种类的蜂鸟甚至可以高达200次/秒。它们的翅膀非常灵活,向上和向下的翅膀可以向前推,这与大多数其他鸟类不同。蜂鸟的新陈代谢是所有动物最快的,以适应翅膀的快速拍打。每分钟500次心跳!蜂鸟每天消耗的食物远远超过自己的体重。为了获得大量的食物,他们必须每天吃数百朵花。有时候蜂鸟要忍受几个小时的饥饿。为了适应这种情况,它们可以在夜间或不容易获得食物时减缓新陈代谢。进入冬眠状态,称为“蛰伏”在“蛰伏”为了减少对食物的需求,心跳和呼吸都会减慢。
2 A-160蜂鸟无人机
A-160蜂鸟是一种垂直起降的无人驾驶无人机,是美国五角大楼下属的国防高级研究计划局(DARPA)与圣地亚哥的边界航空公司(后被波音公司收购)合作开发的一种无铰链刚性旋翼概念机,该机是用最佳旋翼速度来进行垂直起降的低负载低旋翼速度无人机,它可以高效的进行低马力巡航,而且耐力强。这种独特的设计显著提高了蜂鸟的航程和续航能力。
蜂鸟飞行模式简介及仿生学思维
美国航空航天环境公司表示,“蜂鸟”超微型扑翼机将是航空科技的里程碑,“‘蜂鸟’充分利用仿生原理,在空气动力和能量转换效率、耐力和控制方面取得突破,提高城市环境下的军事侦察能力。”马特,美国国防部高级研究计划项目经理·坎农说,“蜂鸟”超微型扑翼机的研发仍面临一些障碍,其中推进系统和控制系统是最大的挑战。在研发的第二阶段,研究人员将致力于延长飞机的里程,减少飞机的体积、重量和噪声,以确保飞机从旋转到前后飞行的灵活转换。
3 思考仿生学
通过对蜂鸟飞行模式的查询和了解,以及对仿生飞机研究的调查和研究,我认为人类不可能在21世纪制造高仿生飞机,因为我们首先需要成功设计扑翼仿生飞机,然后进一步研究更复杂的仿生飞机。
事实上,人类根据仿生学制造了许多不同类型的飞机,如固定翼、螺旋桨或喷气式飞机,但这些都足够理想。它们不能像鸟一样灵活。它们可以在飞行时改变方向和角度。它们可以在飞行时随意改变姿势,穿过小飞行间隙。因此,如果我们想制造一个更完美的飞行机器人,我们必须研究这些鸟。