许多生物会飞。有时，由于它们优雅、敏捷、流线型的形式，它们似乎是为了在天空中翱翔而生的。

有些会飞的生物是送给科学家的真正礼物。对它们身体在空中运动的空气动力学的研究导致了大量有趣的技术的出现。

乌贼

这些头足类动物中有几种具有飞行能力。它们覆盖相当长的距离，以非常不错的速度移动。例如，霓虹鱿鱼的速度可以达到 11.2 m/s (40 km/h)。海洋生物在空中停留大约三秒钟，但在此期间能够飞到三十米。


通过从虹吸管中喷射强大的水射流来离开水面，虹吸管是一种多功能管状器官，可以收集鳃中的水分或将其推出，从而产生加速度。速度可以改变流出水流的方向，这使它们可以在水下和水上“机动”。

一旦在空中，鱿鱼就会展开它的鳍和触手。这使它们可以创建提升并计划非常优雅的弧线。

长期以来，人们认为头足类动物会跳出水面以躲避捕食者，然而2013 年前，国外科学家发表了一项研究，他们认为这项技术主要用于节约能量。鱿鱼在空气中的运动速度几乎是水中的四倍，同时需要的能量更少。因此，飞行是一种有效的交通方式，尤其是在长途迁徙期间。

在窥探了头足类动物所描述的力学之后，科学家们创造了可以在水下游泳并“跳”出水面的机器人。当从一种介质转换到另一种介质时，这些设备在能源消耗方面非常经济，这使得解决工程师面临的长期问题成为可能。据信，这种机器人可用于在常规船只不易接近的洪水区进行侦察。

飞鱼

这些海洋生物是很棒的飞行者。你看，这有点令人惊讶，因为这些仍然是离开栖息地的鱼，而不是鸟类。它们是水下运动速度的记录保持者之一，加速到接近 60 公里/小时。正是这种动量使它们能够跃入空中，然后通过展开它们不成比例的大翼状鳍片滑翔。

在这种情况下，这种飞行方式比四肢的快速拍打更有效。它可以让您克服长距离，有时长达 400 米。 2010 年，科学家们在模拟器中研究了飞鱼的空气动力学。

由于鱼的身体靠近水并与水平行，因此达到了这个结果。这个位置可以让您获得最大的“空气动力学质量”，即升阻比。此处的效果与接近的飞机相同。空气从鳍片的尖端脱落，形成涡流，当它们与水面接触时被破坏。这样可以减少阻力并产生压力以使鱼保持在空中。

这种现象被称为“地面效应”，但名称不应具有误导性。它发生在陆地之上和水面之上。此外，飞鱼可以给自己额外的动力。当它们离水太近时，它们会用尾巴推开。

科学家们正在研究这种独特风格的空气动力学，因为获得的知识可以帮助创造新的、更高效的技术，例如，使用相同的地面效应。这些飞机在靠近水面的地方飞行，从而减少了阻力和燃料消耗，并提高了速度。

蝴蝶

我们都喜欢看蝴蝶在花园的花朵上飞舞，但乍一看，它们的飞行似乎没有任何意义。然而，瑞典科学家不久前发现，在这种情况下，工程师也可以向大自然学习很多东西。蝴蝶实际上非常巧妙地飞行，这要归功于它们弯曲的大翅膀。


研究人员将昆虫放入风洞中研究了他们的动作。原来，在它们扬起翅膀的那一刻，它们会弯曲和折叠，在它们之间形成一个充满空气的口袋。随后是一声将气体推回并产生推动蝴蝶向前的喷射的爆破声。这使它们可以一直待在空中，直到下一次击球。

五十多年前，第一次详细描述了这些生物的飞行。然而，棉花的秘密直到最近才被发现，它确实启发了研究人员。这种技术可以帮助蝴蝶在遇到危险时立即起飞。据科学家称，柔性机翼的工作效率比刚性机翼高 28%。因此，科学家们提出利用从蝴蝶身上窥视的飞行力学来制造微型无人机。

蝴蝶大小的无人机确实已经存在，但它们都没有通过在一个振幅阶段拍打翅膀来产生推进喷射。也许添加这个缺失的细节会增加这种无人机的持续时间和航程。

蚊子


我们每个人都不得不带着毫不掩饰的愤怒看着那只蚊子，它吸了血就飞走了，就好像什么都没发生过一样。这些昆虫以能够在不打扰猎物的情况下无意识地咬人而闻名。他们是如何做到的呢？

吃完饭后，蚊子不只是抬起脚。在起飞之前，昆虫会“展开”它们的翅膀，每秒拍打超过 500 次。结果，“受害者”无法察觉分离。

与此同时，蚊子会写出“八”的翅膀，形成从前缘破裂的小型低压涡流。这些扰动会产生升力，就像飞鱼和许多昆虫物种一样。

在其中一个阶段中，它们会稍微改变机翼的坡度，以捕捉上一次冲程的湍流。这产生了第二代扰动，这一次从机翼的后缘“排出”。额外的运动几乎不需要任何努力，据研究人员称，这是蚊子起飞不引人注意的主要因素。

科学家们还试图找出是什么帮助昆虫在“空腹”的情况下同样成功地飞行。来自荷兰的研究人员比较了尚未进食的蚊子和已经进食的蚊子的起飞速度。事实证明，后者通过增加机翼拍动的幅度来补偿增加的重量。此外，他们的躯干更垂直。

这样的观察可能看起来太奇怪了，但必须理解它们是出于实际目的而进行的。具体来说，在这种情况下，科学家们想要制造出不起眼的微型无人机。蚊子观察到的“驾驶”技术，似乎非常有能力让它们在不被注意的情况下着陆和起飞。

蒲公英


有些植物对飞行也不陌生。我们谁没有在童年时摘掉郁郁葱葱的蒲公英帽子？事实证明，它们的飞行种子具有非常有趣的空气动力学特性。直到最近，这通常似乎是不可能的。

就像蚊子和飞鱼一样，它们利用涡流产生升力。同时，科学家们一直真诚地认为，这些扰动的形成需要与某些重要表面的空气相互作用，就像同一个机翼一样。但蒲公英种子反驳了这一观点。它们会在头发顶部形成带有绒毛的漩涡。

空气在这种网络中扭曲，产生一种阻力，防止种子掉到地上。蒲公英帽内有 90 到 110 根毛发，这是它们飞行成功的最重要因素之一。

科学家们，用植物的种子进行了“飞行测试” ，发现与平均模式的偏差太大会使飞行不稳定。在这方面，另一个有趣的事实是：许多昆虫的腿和翅膀上都有类似的绒毛。这可能意味着他们也正在使用相同的机制。