猫头鹰的无声飞行给航空器技术带来启发(图)

猫头鹰羽毛大多褐色，散缀细斑，稠密松软，飞行无声。点击看更多猫头鹰图片

飞行中的猫头鹰。点击看更多猫头鹰图片

　　独特的羽毛设计使夜行猫头鹰成为世界上最安静的飞行鸟，对于它们的猎物来说有时甚至是无声的。点击看更多猫头鹰图片

　　几年前一个寂静的夜晚，肉食鸟专家特瑞西-尼克松在走廊上遇到了一只猫头鹰，当猫头鹰的翅膀拍打到她时，她之前竟没有丝毫感觉，这个经历她至今仍记忆犹新。她说：“当猫头鹰从地面上起飞时，我没有听到一点声音，所以当猫头鹰的翅膀拍打到我时，我吓出了一身冷汗。”长期以来，猫头鹰的无声飞行吸引了许多鸟类学者，因为没有其它任何一种鸟有这样隐秘的行为。现在航空随机工程师正在研究猫头鹰羽毛的独特设计，希望从中得到启发，制造出声音尽可能小的航行器。

　　英国南安普敦大学航空学和航天学荣誉退休教授杰弗里-里尔利，是研究猫头鹰的无声飞行和其在航空工业的潜在应用领域的先驱者，他现在弗吉尼亚的美国航空航天局兰利研究中心，主要从事静音航空器技术(Quiet Aircraft Technology)项目的研究。

　　大多数鸟类包括白天活动的猫头鹰，飞行时都会发出声音。当鸟的羽毛拍打空气会发出嗖嗖声，这样大部分被捕猎的动物都能听见。而夜行猫头鹰是一个例外，它的羽毛似乎有消音作用，里尔利说有三个原因导致了这种特性。其一，猫头鹰翅膀上的初级羽毛呈锯齿状排列，像一把梳子；其二，在翅膀后端上的曳尾羽毛排列无规则，就像一条围巾的须边；其三，猫头鹰翅膀上的其它部分和腿都被柔软的绒羽覆盖着。

　　里尔利指出，猫头鹰翅膀上的锯齿状羽毛可以保持飞行的稳定；而像围巾须边的曳尾羽毛在猫头鹰快速飞行时可以起到降低大部分噪音的作用，从而使它成为世界上飞行最轻的鸟；而覆盖在翅膀和腿上的绒羽则吸收剩余的频率在2000赫兹以上的声音，使它的猎物听起来完全无声。他说：“如果猫头鹰没有柔软的绒羽，那么当它接近猎物时会被觉察，猎物就有可能逃走。”

　　兰利研究中心的科学家大卫-洛克德说：“猫头鹰的须边羽毛有助于分解空气经过羽毛时产生的音波。如果将锯齿状突起放在飞机机翼后缘，或者改变空气流动的角度，就可以降低那儿产生的噪音。”

　　尼克松也认为这种独特的羽毛设计给了猫头鹰秘密飞行的能力。她还指出，无声的飞行使它的听力异常灵敏，它的两只耳朵在头骨上的位置是不对称的，其中一只比另一只更高更向前一些，而且两只耳朵的形状也有些微不同。由于耳朵的不对称，通过两只耳朵听到的声音也有些微的不同，这就使它能更加准确地确定声音的来源。

　　洛克德说：“在航空器设计中，最首要考虑的两个问题就是燃料的燃烧效率和噪音的降低。”美国航空航天局科学家指出：“主要机场像芝加哥机场和伦敦西思罗机场都对

　　然而，科学家指出，虽然猫头鹰羽毛设计有助于减少噪音，但当这个原理应用到航行器时，工程师还必须考虑一个问题：当航空器达到了巡航速度和高度时，必须确保这个设计不产生额外阻力。

　　里尔利说，目前处在考虑之中的想法还包括一个模仿猫头鹰曳尾羽的可回收的刷边，和覆盖在航行器起落装置上的柔软被覆。他说：“猫头鹰的无声飞行已经有了2000万年的历史，而我们现在才发现这个技术，希望我们能利用这个原理，在未来20年中制造出比较安静的飞机，在未来20到50年内制造出更加安静的飞机。”(雅秋)

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