鸟儿如何转弯
(以及自由的翅膀)

飞机和滑翔机有垂直尾翼,而鸟类没有。那么它们是如何转弯的呢?

几年前,一位美国科学家,古生物学家,曾制造了一架翼龙的飞行模型,以尝试评估这种动物在上升气流中的能力。我们知道这些动物的头部延伸出一块扁平的骨质头冠。
这位科学家推断,这块头冠应该起到垂直尾翼的作用,并将其设计成可操控的,通过遥控装置来操控模型。但他却忽略了蝙蝠在飞行中非常灵活,能够非常紧密地转弯,而它们并没有骨质头冠,只有两片膜质翅膀。那么,它们的诀窍在哪里呢?

当人们第一次挂在罗加洛翼上飞行时,飞行完全依靠重心的移动来操控。通过拉或推三角翼的操纵杆,可以控制俯仰。这里没有问题。最初的Manta滑翔机有固定的横向杆。为了转弯,必须移动重心。所有的转弯都是滑翔进行的,下降率显著增加(从稳定水平飞行时的2.5米/秒增加到转弯时的3.5米/秒,即使转弯不明显)。
最初的“Manta”滑翔机,站立式飞行。

一位我记不起名字的先驱者,想到将横向杆与龙骨分离。一根连杆(见图)允许一定程度的横向移动。

结果:机动性有了惊人的提升,立竿见影。当飞行员将体重移到一侧,带动龙骨(与三角翼相连)一起移动时,机翼就会变形。这些图中对这种效果进行了夸张的展示。但我们可以很容易地想象结果。当一侧机翼的“叶片”下压一厘米,而另一侧则上凸同样距离,就像给两片机翼都装上了沿翼后缘延伸的副翼。飞行的舒适性和安全性都发生了彻底的变化。
回到蝙蝠,它们也有柔软的翼,翼后缘自由,仅固定在动物的手臂和一个增大的手指上。当它们想要转弯时,会简单地伸展其中一侧的翅膀,同时稍微折叠另一侧。同样地,翼后缘也产生类似效果。不需要垂直尾翼。
鸟类也是以类似方式转弯的。那些翅膀有明显伸展的鸟类,如信天翁,会利用“反效应”。羽毛与肌肉相连。因此,鸟类的整个机翼都是可变几何形状的,构成了一个非常复杂的系统。这些是“多缝翼”,允许气流从机翼下表面流到上表面,从而产生“边界层吹除”,使鸟类能够在大迎角下飞行。
当滑翔机着陆时,它会放出所谓的“空气制动器”,也就是“升力破坏器”。鸟类会部分折叠翅膀。你可能见过一只猛禽接近时,它的两片翅膀部分折叠。
总之,我们并没有发明什么新东西。三角翼在恐龙时代就已经存在了。它们被称为翼龙。