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第1章 鸟类高超的飞行技艺

1903年,美国的威尔伯·莱特兄发明了飞机,在后来几十年的飞行研究中,人们仿照鸟类的骨骼系统进行改进,终成现代飞机。

鸟类早在一亿多年以前就飞上了高空,并在漫长的发展进化过程中,形成了许多适于飞翔的形态结构特点。千百年来,人们一直梦想像鸟一样在空中飞行,早在2000多年前,我国民间流传着鲁班制造过会飞木鸟的故事。从鸟的外形上看,最明显的是它们的体型,翼和尾的构造。鸟的身体是纺锤形的,它全身的羽毛都向后方,在飞行时可以减少空气的阻力。鸟的前翅特化为翼,翼上的羽毛有所不同,最大而硬的飞羽直接着生在翼骨上,并有秩序地整齐排列,使飞羽强大有力可推动气流,尤其是最外侧的初级飞羽,如果受损鸟就无法飞翔了。展翅飞翔的鸟儿如果你手握鸽子的翅膀,你就会发现鸽子的翅膀,前缘厚、后缘薄,这种结构与飞行密切相关。从空气动力学上讲,只有这种曲面在高速气流中才会产生升力,使鸟能够悬在空中。鸟的尾巴与其他脊椎动物不同,尾椎全隐藏在体内,只在尾骨上长出许多强硬的羽毛,尾在飞行时可转换方向和平衡身体,故又将尾羽称为舵羽。

鸟类的骨骼比较特殊,既坚固又灵巧,一般为中空而尖细的骨,强度大,重量小。一只军舰鸟的翼展开可达2米多长,骨骼只有100克左右。

军舰鸟翼展很大,骨骼却很轻

一只重达11公斤的鹈鹕,它的骨骼只有0.5公斤。除了轻盈和坚固以外,鸟的骨骼还安排得非常精巧,在鸟类两肩上的锁骨,愈合成“V”形,可以防止飞行时左右肩带发生碰撞,在胸骨的中线处,有高高隆起的龙骨突起,可以扩大胸肌的固定面积,使飞行能力大大加强。鸟类的腰带骨相互愈合,使躯体的重心集中于中心,有利于飞行时保持平衡,又便于骨骼相互牢固地联结在一起。

仿鸟翅的机翼前厚后薄

人们在研究了鸟的身体结构以后,试图模仿鸟的身体特征制造出飞行器。400多年前意大利科学家达·芬奇根据鸟的飞行研究设计了扑翼机,试图用脚蹬的动力来扑动翅膀飞行,但是这种美好的愿望很快就破灭了。

后来人们又不断地研究探索,特别注意到了鸟翅前厚后薄的特点,并且翼前上面钝圆,下面平直,这样,高速气流在通过翼时,上下端的速度不一致,鸟翼上端的气压比下端气压低,至少可以形成与鸟重量相等的升力。

1903年,美国的发明家威尔伯·莱特兄弟经过多年的实验和空气动力学的研究,改变了机翼的角度和面积的设计,使飞行器得到了较大的升力。

12月17日清晨,他们在加利福尼亚北部沙漠地带,驾驶着自制的飞机,在空中飞行12秒钟后,安全着陆,人类的飞行梦想终于实现了。在后来几十年的飞行研究中,人们仿照鸟类的骨骼系统,不断减轻飞机的重量,又根据昆虫的飞行原理改进飞机,不仅实现了超音速飞行,而且使飞行的稳定性大大提高了。

你知道飞机的发明者叫什么名字吗?

鸟类的骨骼有什么特点?

答:飞机的发明者是美国的威尔伯·莱特兄弟。鸟类的骨骼特点就是轻巧。

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