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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,: k1 [, d1 {" f* M
他与该实验室的创建者生物学家肯尼斯·戴尔, d! y6 r5 ]& g8 P& o( d6 w6 @7 `6 x
一直痴迷于缩小人类和鸟类之间飞行能力的差距。: K# W# Y/ [( m; [
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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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: X) C2 g' G' E+ M$ f* x1 ^起飞:) l0 k2 m3 o# w6 I
- c5 Q/ z* W% Z4 V% N' g蒙大拿大学飞行实验室的主任布莱特·托巴尔斯克& l+ U0 z$ {% p' 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' v& d. N) q3 V$ j0 A5 q* ^. J- W( f; a
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% S3 s# y% U5 ], X2 J“胸肌担负了飞行中80%的动力来源,”托巴尔斯克博士说,/ C; X0 k g F: b4 R
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。' P( x! ]/ \. f$ n" f5 a: K
“鸟类依靠它产生强大的力量和抵抗疲劳,
' e1 l8 M- ? ]0 S+ ^为什么某些鸟类可以从地球的一端飞到另一端,
9 N! F: x( @2 S, q5 e- d! ~( f中途却不需要休息?答案就在这里。”
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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,! u. d, d# F! ]* l9 [
激光照亮的橄榄油滴云雾使它的尾迹显露出来。. P: u. ?1 O5 r. M/ q$ @( T6 U
实验室中到处都是风洞、高速摄影机、
2 s0 ?3 n3 P2 E: f8 T9 M激光和外科设备以及产生橄榄油云雾的装置,. y' D+ a. g3 W$ `; [5 O& ~
这些资源都是用来揭开鸟类飞行奥秘的。2 k+ D4 @" p4 ^& B
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一只野鸽正在向上、向左和向右挥动翅膀。1 o; @' }3 ]3 B9 Q8 s
飞行实验室中开启飞行奥秘的关键法宝是一个小暗室,, b; x5 \7 t9 i S' u% _0 V% {
暗室中架设了两台每秒可拍摄1000帧画面的照相机,8 k( O4 N2 S3 H7 V2 t5 I
这种设备是军队为弹道研究需要而开发的,# e' D- X0 V4 e2 _
它可以放慢高速动作,并保持高分辨率。
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6 `8 Q+ V$ J. l. Y9 C# _9 b一只珍珠斑鸠正在风洞中飞行。
$ N! v9 o! M, R( j& S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,! {3 k# S4 s; r
展现鸟儿们是从何处获得升力和行进力的。8 y1 w* L* [1 ?( }9 w+ `! [
结果发现,鸟类翅膀前沿产生的涡流增强了它们的升力。
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& A6 j9 ?' {1 @" `这些用于试验的鸟类中既有小巧的珍珠斑鸠,
! N: H9 y' A' p, O+ ?; Y" g也有体型硕大的乌鸦,, U5 @6 H/ v C y/ g% W0 o
它们的胸部和其他地方都被手术植入了水晶传感器,! ~- _% I/ B% Q( R
用以测量飞行中的肌肉收缩。 7 ~8 f7 k. |" O1 R: _3 S( ~
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% j" |% [ A9 K+ K* |鸟类在起飞上升至最高点时会同时拍击双翅,
2 @* G$ {0 r5 t* M同时在空中交替使用翅膀以获得上升力。/ y( |% Y8 C8 N$ l; q/ q
“翅膀就像风扇一样会吸入空气,”托巴尔斯克说,
4 w5 e% ^2 M* h“并在身体下方产生每小时16公里的空气喷射流。” / Q P y4 k" I# T, ? K1 U2 B
, A6 _- X& }4 T2 n9 Q( {7 \& m0 {. p) D# a
* X! Z+ G6 `! R! i: S# l' t戴尔博士今年57岁,剃个光头,留着山羊胡子,
. G2 M0 N4 X: r5 U* L对于研究鸟类飞行有一种宗教般的热忱。7 u3 n: w7 @0 s( r
戴尔曾主持过一档关于观鸟冒险活动的电视节目,
2 y- C# ]$ B- n6 L( S3 _他和同为生物学家的儿子特里都非常热衷于飞行,* R5 W0 d9 Z' J7 a! d- t: N2 V2 I
两人正在计划结伴完成环球飞行。
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5 `9 o$ n" k% \, q+ b展翅飞翔:
' E* I9 Y+ k, D6 l1 R$ ]棕煌蜂鸟悬停时引发的尾流。5 _& z+ R! e2 [: \% ~4 d
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。
* ^/ d# I) \/ j$ C! Y3 e; u1 R背景中的薄雾为激光照亮的橄榄油滴形成的云状物。
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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。% B% S4 U9 `& c2 R
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2 A ^- p7 Q/ j0 e& o& Q* q飞翔中的鸟类。
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飞翔中的鸟类。
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飞翔中的鸟类。 |
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