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布莱特·托巴尔斯克是蒙大拿大学飞行实验室的生物学家兼实验室主任,- w% U( }/ z/ F: S
他与该实验室的创建者生物学家肯尼斯·戴尔
, e u8 U; [1 U. R一直痴迷于缩小人类和鸟类之间飞行能力的差距。( i1 s! S. ?& a- T- g
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图中托巴尔斯克圈养了一只石鸡作为飞行研究之用。
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起飞:
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8 d3 { r" T9 @+ T" j7 Y- }蒙大拿大学飞行实验室的主任布莱特·托巴尔斯克
' L' @" W1 |' |3 a! U- i在装备了高速照相机的风洞中用手托着一只珍珠斑鸠。" A& @) |# K- Y5 I2 L
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“胸肌担负了飞行中80%的动力来源,”托巴尔斯克博士说,! @5 Y+ }- r K8 t% Q+ J3 N
这也解释了为什么在鸟类解剖形态中,胸肌所占的比重最大。( C# ]: O7 I' X7 C7 N0 h
“鸟类依靠它产生强大的力量和抵抗疲劳,
0 C6 i5 L1 d, I; _6 O1 I2 c为什么某些鸟类可以从地球的一端飞到另一端,1 w C1 O- }% ]4 m( f
中途却不需要休息?答案就在这里。”
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5 e* l5 Y* f3 O L" q当一只斑胸草雀在风洞中以8米每秒(29公里每小时)的速度飞行时,
+ @, b6 T8 m0 e' v& G$ v( N0 h. H, z激光照亮的橄榄油滴云雾使它的尾迹显露出来。
* O9 H, [: e5 N# \7 o; g' I5 a实验室中到处都是风洞、高速摄影机、, c! W- @. ^! H, G
激光和外科设备以及产生橄榄油云雾的装置,3 g; s- t: y! `: `
这些资源都是用来揭开鸟类飞行奥秘的。$ O7 K1 c! _- |9 }7 n
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一只野鸽正在向上、向左和向右挥动翅膀。5 x2 P" ^+ D+ x! z
飞行实验室中开启飞行奥秘的关键法宝是一个小暗室,8 j+ g r! O8 {2 t) u, M
暗室中架设了两台每秒可拍摄1000帧画面的照相机,
1 O( m0 d( l& E; t5 m这种设备是军队为弹道研究需要而开发的,# C) [: ?; v9 i4 @2 S1 ?; j
它可以放慢高速动作,并保持高分辨率。
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一只珍珠斑鸠正在风洞中飞行。
$ f$ @! J, K0 g实验室中的设备可以让研究者去追踪鸟周围雾气的运动情况,0 X9 J7 e! \* K7 m. p) }4 P
展现鸟儿们是从何处获得升力和行进力的。( x+ Z( p2 t u3 p. G7 o3 P5 w+ x- d
结果发现,鸟类翅膀前沿产生的涡流增强了它们的升力。' s2 s% J/ S# f) `
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这些用于试验的鸟类中既有小巧的珍珠斑鸠,6 V; O9 m c- s4 \) b: J& m \
也有体型硕大的乌鸦,* Z1 s6 I/ z7 Q/ H* w# z# z* u
它们的胸部和其他地方都被手术植入了水晶传感器,
. l P0 {( v4 h K: ?$ J% l! M q用以测量飞行中的肌肉收缩。
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+ B* i2 ]" {- c3 Y& G鸟类在起飞上升至最高点时会同时拍击双翅, u3 e3 u8 r; G. u( i9 p
同时在空中交替使用翅膀以获得上升力。
5 [' X+ c: c; E0 J" N% U“翅膀就像风扇一样会吸入空气,”托巴尔斯克说," y9 D3 @, F m+ I1 y
“并在身体下方产生每小时16公里的空气喷射流。” & U: ~$ m0 X) r# f3 G3 ?+ R, ?) t6 k. U9 a
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7 i M7 j: v1 p+ r3 W3 g/ L2 Q戴尔博士今年57岁,剃个光头,留着山羊胡子,
& |% @9 s1 x- J5 G2 ?对于研究鸟类飞行有一种宗教般的热忱。
* g9 C6 g9 J- b, y- d9 C% T: D5 @戴尔曾主持过一档关于观鸟冒险活动的电视节目,
, y5 E g9 W8 m0 i* h _他和同为生物学家的儿子特里都非常热衷于飞行,
# m; Z# `- K C, i' {/ T' K3 S两人正在计划结伴完成环球飞行。& P; K* w) N6 ^9 n/ Z
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: ^' A3 s; }+ {展翅飞翔:
) p2 ]; \5 N9 `棕煌蜂鸟悬停时引发的尾流。
7 C. G$ a, ^7 R, v# ?3 ^黄色的矢量位点是通过粒子图像测速技术显现的气流速度。
' | z8 x5 E6 [) Z% L4 d2 t背景中的薄雾为激光照亮的橄榄油滴形成的云状物。 ' G f+ G2 V6 n- o* `5 Z; b& W7 z. T
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: Q9 y" B8 S6 L2 q8 d: |肯尼斯·戴尔(右)和布兰登·杰克逊正在检查一只疣鼻天鹅。
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巴尔斯克博士正在野外观测站观察一只石鸡。( |. `. n- P9 Z l9 {/ p1 x5 Q
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飞翔中的鸟类。
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. \& R# F( a8 H4 `! c飞翔中的鸟类。 ' H$ T! [8 `! r. y
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飞翔中的鸟类。( o8 ^7 \: V' l! ]& g0 h
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3 A, v/ {7 o/ F3 ] X飞翔中的鸟类。7 Y/ _! u1 I: e& n- {6 ~% o9 Z. ^4 Q
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飞翔中的鸟类。 |
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