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神奇飞行家:揭开鸟类的飞翔奥秘

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    發表於 2014-6-5 15:36:33 |只看該作者 |正序瀏覽

    300000764046129473277427440.jpg

    布莱特·托巴尔斯克是蒙大拿大学飞行实验室的生物学家兼实验室主任,
    他与该实验室的创建者生物学家肯尼斯·戴尔
    一直痴迷于缩小人类和鸟类之间飞行能力的差距。

    图中托巴尔斯克圈养了一只石鸡作为飞行研究之用。

    300000764046129473277649205.jpg

    起飞:

    蒙大拿大学飞行实验室的主任布莱特·托巴尔斯克
    在装备了高速照相机的风洞中用手托着一只珍珠斑鸠。

    300000764046129473277911461.jpg

    “胸肌担负了飞行中80%的动力来源,”托巴尔斯克博士说,
    这也解释了为什么在鸟类解剖形态中,胸肌所占的比重最大。
    “鸟类依靠它产生强大的力量和抵抗疲劳,
    为什么某些鸟类可以从地球的一端飞到另一端,
    中途却不需要休息?答案就在这里。”

    300000764046129473279154808.jpg

    当一只斑胸草雀在风洞中以8米每秒(29公里每小时)的速度飞行时,
    激光照亮的橄榄油滴云雾使它的尾迹显露出来。
    实验室中到处都是风洞、高速摄影机、
    激光和外科设备以及产生橄榄油云雾的装置,
    这些资源都是用来揭开鸟类飞行奥秘的。

    300000764046129473279419431.jpg

    一只野鸽正在向上、向左和向右挥动翅膀。
    飞行实验室中开启飞行奥秘的关键法宝是一个小暗室,
    暗室中架设了两台每秒可拍摄1000帧画面的照相机,
    这种设备是军队为弹道研究需要而开发的,
    它可以放慢高速动作,并保持高分辨率。

    300000764046129473279778663.jpg

    一只珍珠斑鸠正在风洞中飞行。
    实验室中的设备可以让研究者去追踪鸟周围雾气的运动情况,
    展现鸟儿们是从何处获得升力和行进力的。
    结果发现,鸟类翅膀前沿产生的涡流增强了它们的升力。

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    这些用于试验的鸟类中既有小巧的珍珠斑鸠,
    也有体型硕大的乌鸦,
    它们的胸部和其他地方都被手术植入了水晶传感器,
    用以测量飞行中的肌肉收缩。

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    鸟类在起飞上升至最高点时会同时拍击双翅,
    同时在空中交替使用翅膀以获得上升力。
    “翅膀就像风扇一样会吸入空气,”托巴尔斯克说,
    “并在身体下方产生每小时16公里的空气喷射流。”

    300000764046129473281788878.jpg

    戴尔博士今年57岁,剃个光头,留着山羊胡子,
    对于研究鸟类飞行有一种宗教般的热忱。
    戴尔曾主持过一档关于观鸟冒险活动的电视节目,
    他和同为生物学家的儿子特里都非常热衷于飞行,
    两人正在计划结伴完成环球飞行。

    300000764046129473283462915.jpg

    展翅飞翔:
    棕煌蜂鸟悬停时引发的尾流。
    黄色的矢量位点是通过粒子图像测速技术显现的气流速度。
    背景中的薄雾为激光照亮的橄榄油滴形成的云状物。

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    肯尼斯·戴尔(右)和布兰登·杰克逊正在检查一只疣鼻天鹅。

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    巴尔斯克博士正在野外观测站观察一只石鸡。

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    飞翔中的鸟类。

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    飞翔中的鸟类。

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    飞翔中的鸟类。

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    飞翔中的鸟类。

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    飞翔中的鸟类。

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    飞翔中的鸟类。

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    飞翔中的鸟类。

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