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設(shè)備與工具風(fēng)暴是大氣的強烈擾動和劇烈天氣變化的統(tǒng)稱。如強烈的雷暴、颮線、龍卷風(fēng)、臺風(fēng)、低氣壓和寒潮等，具有很大的破壞力。
據(jù)最新研究，鳥類具有獨特的懸掛系統(tǒng)，使它們能夠在狂風(fēng)中飛行。英國科學(xué)家說，這一發(fā)現(xiàn)可能會導(dǎo)致設(shè)計出具有生物靈感的小型飛機(jī)。它是通過拍攝谷倉貓頭鷹莉莉（Lily the barn owl）制成的，它是訓(xùn)練有素的獵鷹鳥，是許多自然紀(jì)錄片的資深“人士”。當(dāng)它飛過和它一樣快的由風(fēng)扇產(chǎn)生的垂直強風(fēng)時，包括所有的燈光和攝像機(jī)似乎都沒讓它受到干擾。
布里斯托大學(xué)的航空工程師沙恩·溫莎（Shane Windsor）博士說：“鳥類通常在靠近建筑物和地形的強風(fēng)中飛行-陣風(fēng)通常以其飛行速度快。“因此，應(yīng)對強風(fēng)和突變風(fēng)的能力對于它們的生存至關(guān)重要，并且能夠安全地進(jìn)行著陸和捕獲獵物之類的事情。“我們知道鳥類在挑戰(zhàn)類似大小的工程飛行器的條件下表現(xiàn)出色，但是直到現(xiàn)在，我們還不了解背后的機(jī)制?！?/span>發(fā)表在《英國皇家學(xué)會會刊》上的研究表明，鳥的翅膀可以作為懸掛系統(tǒng)來應(yīng)對不斷變化的風(fēng)況。
倫敦皇家獸醫(yī)學(xué)院的相應(yīng)通訊作者理查德·邦弗里教授說：“萬一莉莉遇到任何困難，我們就開始進(jìn)行非常輕柔的陣風(fēng)，但很快發(fā)現(xiàn)，即使以最快的陣風(fēng)速度，莉莉也不會動搖。
“她直飛，得到教練勞埃德·巴克（Lloyd Buck）持有的食物獎勵?！?span style="text-indent: 2em;">實驗是在皇家獸醫(yī)學(xué)院的結(jié)構(gòu)與運動實驗室進(jìn)行的。它結(jié)合了基于視頻的高速3D表面重建，CT（計算機(jī)斷層掃描）掃描和稱為CFD（計算流體力學(xué)）的技術(shù)。分析表明，鳥類通過“變形”過程“排斥”陣風(fēng)-改變了翅膀的形狀和姿勢。
皇家獸醫(yī)學(xué)院的主要作者喬恩·切尼博士說：“莉莉飛過顛簸的陣風(fēng)，并始終保持頭部和軀干在軌跡上的穩(wěn)定，就好像她正在使用懸掛系統(tǒng)飛行一樣。“當(dāng)我們對其進(jìn)行分析時，令我們感到驚訝的是，懸架系統(tǒng)的影響不僅是由于空氣動力學(xué)的原因，還得益于其機(jī)翼的質(zhì)量。“作為參考，我們的每條上肢約占我們體重的5％。對于一只鳥，它大約是體重的兩倍，他們利用這一質(zhì)量有效地吸收了陣風(fēng)。”
溫莎博士說，下一步是為小型飛機(jī)開發(fā)受生物啟發(fā)的懸掛系統(tǒng)。切尼博士說：“他們在狂風(fēng)條件下被撞-鳥類由于內(nèi)置的懸掛系統(tǒng)而平穩(wěn)地飛行。鳥類通過使它們的翅膀繞著肩膀樞轉(zhuǎn)來吸收能量而使頭部和身體基本上不受影響，從而經(jīng)受住了突然的陣風(fēng)。
這種機(jī)制是瞬時的，不依賴于大腦的命令。鳥類的平穩(wěn)飛行不能僅憑空氣動力學(xué)來解釋。相反，機(jī)翼的質(zhì)量可以在很大程度上產(chǎn)生懸架系統(tǒng)的影響。相同的原理也適用于小型飛機(jī)，從而改善了在現(xiàn)實條件下的飛行性能。鳥類飛過風(fēng)暴，飛進(jìn)并穿越風(fēng)暴。一些遷徙物種也有意飛入其中。
布里斯托大學(xué)的共同作者喬納森·史蒂文森博士補充說，任何進(jìn)行球拍運動的人都知道甜區(qū)擊球的感覺很輕松。當(dāng)您在球拍或球拍的最佳位置擊球時，您的手不會被震顫，因為那里的力量被抵消了。“也許最令人興奮的發(fā)現(xiàn)是，懸掛效果的最明顯部分內(nèi)置在機(jī)翼的機(jī)械裝置中，因此鳥類不需要為此做出什么，就能達(dá)到優(yōu)雅的機(jī)械技藝”。
我們的分析表明，機(jī)翼像蝙蝠一樣也有一個甜區(qū)，陣風(fēng)的力量在這個甜區(qū)附近起作用，這顯著減少了在頭一秒內(nèi)對身體的干擾。該過程是自動的，所以我們有足夠的時間來啟動其他靈敏的穩(wěn)定過程。
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