【讨论】鸟类昆虫飞行拍翅主要任务是什么？

onesupeng

这个本来是应该在流固耦合板块讨论，但想想一方面那个板块人气不旺，另一方面此问题蕴含一些基础问题，所以发在这里。

我们看到，几乎所有飞行动物都会拍翅膀，其中个体较大的有较长的滑翔/盘旋时间，个体较小的基本以拍动为主，仅仅是在降落过程可能有一定的滑翔过程。问题是：各种体型的鸟类，拍动翅膀的主要目的是什么，滑翔的主要目的又是什么？


这个帖子在我们这里的论坛也有进一步的讨论，欢迎访问
http://voice.vuse.vanderbilt.edu/forum.php?mod=viewthread&tid=23&extra=

[ 本帖最后由 onesupeng 于 2012-8-23 22:30 编辑 ]

milaoshu

对这个鸟类的我不太懂，也没看过文献，原来看过关于鱼的游动的，说鱼的摆尾就是为了产生一些涡街，这样它能够尽可能的以最小的阻力前进 是不是鸟类的拍翅也有相应的一些原理呢

沈沉

大型鸟类主要滑翔，小型鸟类和昆虫主要靠扑翼飞行，这是有原因的。
据我所知，雷诺数较低时扑翼飞行的效率较高，高雷诺数时刚好相反。
雷诺数较低时，扑翼过程可分为四个过程，其中的尾迹捕捉和延迟失速会产生增升效果。

扑翼飞行的文章我看过一些，国内主要是西工大的一些研究者搞得多些。

[ 本帖最后由 沈沉 于 2012-8-22 02:05 编辑 ]

onesupeng

原帖由 沈沉 于 2012-8-21 14:51 发表

                               
登录/注册后可看大图

大型鸟类主要滑翔，小型鸟类和昆虫主要靠扑翼飞行，这是有原因的。
据我所知，雷诺数较低时扑翼飞行的效率较高，高雷诺数时刚好相反。
雷诺数较低时，扑翼过程可分为四个过程，其中的尾迹捕捉和延迟失速会产生增升 ...

恩，所以我们要讨论的就是这个原因。

另外，你说的尾迹、前缘涡等，是低Re#飞行的机理问题

onesupeng

原帖由 milaoshu 于 2012-8-21 14:06 发表

                               
登录/注册后可看大图

对这个鸟类的我不太懂，也没看过文献，原来看过关于鱼的游动的，说鱼的摆尾就是为了产生一些涡街，这样它能够尽可能的以最小的阻力前进 是不是鸟类的拍翅也有相应的一些原理呢

这个只是一种猜想，但有时候肯定不会按照省能量或者高效率的方式运动，好比大学生去打球看到美女故意蹦高一点等，哈哈

周华

这类问题应该到空气动力学论坛中去谈，鸟类飞行在现代航空发展的早期有很多研究，凯利爵士、李林塔尔都写过相关的专著。后来则主要是做仿生的人在研究，再后来就是做UAV的研究，因为低雷诺数时固定翼不太灵了，所以又想起扑翼，想起扑翼就又想到鸟类飞行……

onesupeng

原帖由 周华 于 2012-8-28 01:49 发表

                               
登录/注册后可看大图

这类问题应该到空气动力学论坛中去谈，鸟类飞行在现代航空发展的早期有很多研究，凯利爵士、李林塔尔都写过相关的专著。后来则主要是做仿生的人在研究，再后来就是做UAV的研究，因为低雷诺数时固定翼不太灵了，所以又 ...

这个是个现象描述嘛

周华

是个大致的历史吧。人类研究飞行的早期就是观察和模仿鸟类飞行，所以在这方面的积累也比较多，因此现在想研究扑翼的时候自然就想起过去的经验。不过空气动力学虽然已经很发达了，但是在扑翼方面则有一种重新认识的感觉，不象固定翼飞行器有各式各样的理论。

onesupeng

简单点说：小鸟主要提供升力，大鸟主要提供推力。

大鸟翼型的构型，和飞机翼型很相似，只要前进速度够，升力自然就上来了。而小鸟这不然。

大鸟盘旋的一个机理之一就是将重力势能转化为前进的动能，进而产生可观的升力，使其下降的合很慢~

通流

那么是不是说，小鸟产生的 功率比重量 比大鸟大。这也许就解释了小鸟不适合长途飞行。
前面说起雷诺数的问题。小鸟和大鸟的雷诺数分别是多少？

onesupeng

可能未来几年我要做小昆虫飞行的模拟了啊，到时候和大家共享结果。哈哈

Re从几百到几百万的样子吧

原帖由 通流 于 2012-10-24 12:28 发表

                               
登录/注册后可看大图

那么是不是说，小鸟产生的 功率比重量 比大鸟大。这也许就解释了小鸟不适合长途飞行。
前面说起雷诺数的问题。小鸟和大鸟的雷诺数分别是多少？

Es2018

我觉得不只是小鸟和大鸟的问题，，以我看来，鸟类均采用单对翅翼扑动飞行的模式，而大多数常见的昆虫均进化并保留了副翼，采用了两对翅膀的飞行模式，说明在低雷诺数下，可能两对甚至多对翼对飞行效率又更大的益处