大自然最伟大的悬停工具——喜爱花蜜的蜂鸟的空气动力学原理，长期以来一直未能得到科学解释。这种小鸟可以像一些昆虫一样在花朵上方盘旋数分钟，甚至可以向后和侧面飞行，从而超越大多数其他鸟类。现在，蒙大拿大学飞行实验室的生物学家Bret Tobalske及其同事以前所未有的细节记录了蜂鸟非凡的飞行技能，从而对这种鸟如何保持飞行状态提供了令人惊讶的见解。
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为了捕捉鸟类的飞行过程，Tobalske 和他的团队采用了一种不寻常的可视化技术，其中包括一个透明的塑料盒、最初设计用于记录弹道学的高速军用相机、激光以及少量橄榄油喷雾。
在他们的实验中，一只蜂鸟被放进盒子的一个侧面。当它冲向另一边的糖水时，它迅速地拍打着翅膀，穿过充满汽化橄榄油颗粒的激光照射的雾中。与此同时，相机以每秒 1,000 张的速度拍摄照片（标准电影摄像机为 24 张）。“我们开玩笑说，实验室闻起来像披萨，”Tobalske 说。“但油滴在照片中作为黑色背景上的闪亮点非常清晰地显现出来。”然后，计算机软件分析油颗粒的运动，以确定气流和鸟类翅膀施加的力。
Tobalske 发现，鸟类在向上拍翅时会产生涡流，从而产生升力。当他在蜂鸟的肌肉中植入微型传感器时，他发现这些气旋使鸟类能够在向下拍翅时休息胸肌并节省能量。
有趣的是，其他研究人员发现，昆虫、蝙蝠，甚至像直升机一样旋转的枫树种子囊都采用了类似的悬停策略。“所有这些不同的物种都采用了相同的方法，”Tobalske 说。接下来的实验将探索较重鸟类（如鸽子）的飞行机制。
