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生物学
信鸽羽毛非光滑表面形态学分析
鸟类的羽毛在长期的自然选择与生物进化中,成功地解决了在飞行中减少空气阻力,降低空气摩擦的难题。了解鸟类羽毛表面形态结构,对于以空气为介质的减阻减摩仿生学研究奠定理论基础。用电视摄像体视显微镜对不同部位的鸽羽毛表面形态观察研究表明:鸽的羽毛呈现典型柔性非光滑形态,飞羽和尾羽的羽枝羽轴构成凸起的脊,羽小枝交叠构成凹陷的沟槽,脊与沟槽相间平行均匀沿主羽轴放射状分布。鸟类羽毛的自清洁作用,与这种非光滑表面形态密切相关。鸽的翅膀与能够高速飞行的捕食性鸟不同,呈椭圆形,展弦比很低。翅膀自上举到向下扑击这一周期性活动中,主要力量用在向下扑击。这时翅端的初级飞羽是产生推力的工具,在向下扑击时有向前和向下的动作,并受空气的压力作用而使羽片向上弯曲。鸟类飞行时,翅每次向下扑击,搅动周围的空气,在翅顶端产生空气的漩涡。鸽初级飞羽的脊和沟槽与主羽轴成31-32°角,这种结构与鸟类体表流线型宏观形态,有利于飞翔时空气的流动,减少振翅飞翔时产生的这种空气漩涡的阻力。尾羽羽枝与羽轴之间角度比飞羽大,为42-48°,以此调整飞行中导流空气的方向,达到减阻作用。体羽和绒羽的大量分布,构成鸟类体表流线型柔性非光滑形态,在飞行中减少空气阻力的作用是不可低估的。
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中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集
2003年

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