蝙蝠空中悬停之谜揭开：空气泡提供动力

　　新浪科技讯 北京时间3月3日消息，据国外媒体报道，根据目前的空气动力学原理，蝙蝠根本无法像蜜蜂一样在空中盘旋飞舞，但它们为什么却能够成功地做到这一点呢？瑞典的科学家们近日前称，他们最近通过实验最终揭开了这一谜底。

　　在2月29日出版的最新一期《科学》杂志上，瑞典的科学家公布了他们的这项最新研究成果。为了研究蝙蝠何以能够在空中悬停，瑞典伦德大学生物学家安德斯-赫登斯特朗做了一个实验：将蝙蝠放在一个布满烟雾并装有特制摄像机的风道中。摄像机的拍摄结果表明，蝙蝠采用了一种搅动空气“泡”的方法，这种空气泡学名为“涡流”，它也是很多昆虫用以飞行的方法。赫登斯特朗说，他们研究了蝙蝠是如何用翅膀搅动周围气流的。研究表明，这种涡流为蝙蝠悬停提供了40%的动力。

　　在研究蝙蝠的飞行行为时，赫登斯特朗和他的同事发现了蝙蝠在向下扇动两翼时，翅膀前端所产生的涡流。赫登斯特朗说，当蝙蝠向上扇动翅膀时，这种涡流就在翅膀周围旋转，紧紧地贴着蝙蝠翅膀，就像粘在上面一样。这种涡流如同气泡一样，通过减轻翅膀上方的空气压力，它给蝙蝠带来额外的向上托的动力。赫登斯特朗，向前飞行的速度可以产生浮力，但如果要悬停的话则全靠肌肉的力量。人们找不到比蝙蝠更大的更够悬停的动物，这是因为，它们如想悬停的话，翅膀要扇动得超乎想象得快。鸟类和吸蜜蝙蝠的飞行机制之所以会有所不同，可能是由于后者没有尾巴，因此无法利用鸟类的涡流模式进行飞行赫登斯特朗说，他希望将蝙蝠飞行的研究成果用于设计一种机器蝙蝠。

　　赫登斯特朗的研究小组找到了帮助蝙蝠悬停在空中的涡流，但他们还有其它问题要研究。赫登斯特朗说，蝙蝠能够控制翅膀周围的涡流堪称神奇。现在他们想知道的是，蝙蝠是如何控制涡流的。考虑到昆虫的翅膀比较坚硬，而蝙蝠的翅膀非常柔韧，赫登斯特朗和他的研究小组认为，蝙蝠是通过在飞行过程中改变翅膀弯曲度来实现悬停的。虽然上述观点仍只是猜测，但赫登斯特朗打算用更快速度的胶片记录蝙蝠的悬停过程。最近一次实验所用的摄像机只有一秒十帧的速度，这比蝙蝠扇动翅膀的频率要低。 赫登斯特朗说，如果幸运的话，他们希望能在蝙蝠每扇动一下翅膀时就拍下一张照片，他们最新的系统可以达到老系统20倍的速度。

　　此前的研究表明，鸟类在飞行时两翼后侧分别产生的空气涡流会发生合并，形成单一的气流环，这样能够尽可能地减少飞行中产生的扰动和身体后方的拉力。而最新的研究表明，蝙蝠的飞行机制并非如此。蝙蝠膜状翼后方产生的涡流不会合并，两翼基本保持独立运行。尽管这样会减少空气动力作用的效率，但会给蝙蝠带来其他的好处--快速转弯。新的研究同时表明，在飞行速度较低时，蝙蝠翅膀向上扇动的过程中会产生很大的力。尽管过强的力对鸟类而言绝非好事(鸟类通过将翅端羽毛分开来刻意避免这一状况)，但对蝙蝠却有特殊的意义。赫登斯特朗表示，蝙蝠翅膀向下扇回时能够产生较大的升力，这一飞行方式很像大黄蜂。蝙蝠两翼会在扇动过程中产生弯曲，这就好比航海时水手利用风帆向预定的方向前进。(刘妍)