和鸟类学飞行
——《人类是怎样飞上天的?》导读
2021-01-05乐乐姐姐
文/乐乐姐姐
向自然学习,我们的本领越来越大,生活也越来越美好。
本龙向自然学习的结果,却是越来越胖,至今也没能“飞龙在天”。
你虽然不会飞,可飞机能带你上天呀!
说起来,人类乘坐飞机上天,也是受到鸟类的启发呢!
人类自古便对飞上天空充满幻想。看到昆虫和鸟类能在天空自由飞翔,人类心生羡慕,遗憾自己没有翅膀,就把飞行的梦想寄托在神话故事上。于是,在我们中国神话故事里,嫦娥能够奔月;在古希腊神话里,工匠代达罗斯能用羽毛和蜡为自己造出翅膀,飞上天空。
后来,人们向昆虫和鸟类学习,通过千百年的探索,终于实现了飞天梦。
图书档案书名 :《人类是怎样飞上天的?》著 :美丽科学出版社 :中信出版集团
鸟类在天空中的飞翔方式主要有两种:鼓翼飞行与滑翔。
鼓翼飞行是鸟类最基本的飞行方式,即通过快速扇动翅膀来支撑身体,并获得向前、向上的动力。鸟类若想要飞得更高、更快,就需要依靠鼓翼飞行来完成。
滑翔是指鸟类停止扇动翅膀,向前下方滑行的过程。鼓翼飞行非常消耗体力,滑翔则简单而省力。鸟类在鼓翼飞行到一定高度后,通常会交替进行鼓翼飞行和滑翔。特别是在长距离的飞行中,鸟类必须借助滑翔来节省体力。
除了以上两种飞翔方式,在特定的条件下,有些鸟类还会借助气流来翱翔。鸟类飞到空中后,只需要将两翼展开,借助身体周边的气流,保持住空气给予身体的浮力就可以翱翔了。
并非所有的鸟类都善于翱翔。翅膀表面积越大、体重越轻的鸟类相对更善于翱翔。例如,雕可以轻松地翱翔,而像蜂鸟等翅膀表面积较小的鸟类,飞行时就需要不停地拍打翅膀。
向鸟类学习,人也能上天
随着对鸟类研究的不断深入,人们仿制出了各种各样的飞行器。从风筝到滑翔机,再到现代飞机,经过千百年的努力,人们终于实现了飞上天空的梦想。
风筝是中国人的伟大发明,也被称为纸鸢。《南史·侯景传》中记载,公元549 年,梁武帝被叛军围困,有人献计利用纸鸢传递求救书信。这是有关风筝最早的正史记载。鸢就是老鹰,可见纸鸢的发明是受到了鸟类飞翔的启发。
风筝在空中倾斜着,它的下表面阻挡着空气,所以风速比上表面要慢。上表面风速快、压力小,下表面风速慢、压力大,上下表面的压力差产生了向上的升力,风筝就飞起来了。这与鸟类翱翔的原理相似。
乔治·凯利设计的滑翔机
西方人则着迷于模仿鸟类扇动翅膀的飞行,即扑翼,于是设计出了扑翼机等飞行器。在“课本拓展营”里,我们说过达·芬奇经过长期对鸟类飞行的观察和研究,设计了一种扑翼机。人们把扑翼机背在背上,可以像鸟一样上下扇动翅膀,但没能成功起飞。这是因为,人类没有鸟那样发达的胸肌,所以没办法像它们那样快速地扇动翅膀。达·芬奇之后的几百年里,人们又设计了不计其数的仿鸟扑翼机,但没有一架成功地飞上蓝天。
被人们尊称为航空之父的英国人乔治·凯利,通过研究鸟类的飞行,发明了一种借助气流进行滑翔的飞行器——滑翔机。在不断改进后,19 世纪中期,他设计的滑翔机完成了人类历史上第一次载人飞行。
经过上千次的滑翔飞行和简易风洞试验,美国的莱特兄弟在1903 年成功设计了一架可操纵的动力双翼飞机,并成功完成了飞行任务。这架飞机就是著名的“飞行者1 号”,它是现代意义上的第一架飞机。
自莱特兄弟发明“飞行者”系列飞机后,随着技术的进步,各种战斗机、民航机开始登上历史舞台,人类的飞天梦越来越精彩。