风道中吸蜜蝙蝠产生的涡流场，红色表示强涡流，蓝色表示弱涡流。
生物谷报道：瑞典科学家最新的一项研究发现，蝙蝠和鸟类飞行的空气动力学机制存在着不同，在飞行速度较慢时，蝙蝠扇动翅膀的模式更接近于黄蜂。这种差异使蝙蝠具有极佳机动性，能够在高速飞行中快速转弯，同时也能够在低速飞行时获得更多的升力。这一研究结论将有助于新型飞行器的设计。5月11日的《科学》杂志以封面文章的形式报道了这一研究成果。
领导该研究的是瑞典隆德大学（Lund University）的Anders Hedenström，通过对风道中吸蜜蝙蝠（nectar-feeding bat）翼下的气流形状进行拍摄研究，科学家发现，蝙蝠在飞行过程中产生的旋转涡流比鸟类更加复杂，而且在上行程（翼翅向上向后的运动过程）中会产生更大的力。
之前的研究表明，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。英国牛津大学动物行为学家Graham Taylor对此表示赞同，他说，“很明显，蝙蝠是很棒的飞行者。”
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。Hedenström 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。
Hedenström推测，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。
原始出处:
Science 11 May 2007:
Vol. 316. no. 5826, pp. 894 - 897
DOI: 10.1126/science.1142281
Bat Flight Generates Complex Aerodynamic Tracks
A. Hedenström,1* L. C. Johansson,1 M. Wolf,1 R. von Busse,2 Y. Winter,2,3 G. R. Spedding4
The flapping flight of animals generates an aerodynamic footprint as a time-varying vortex wake in which the rate of momentum change represents the aerodynamic force. We showed that the wakes of a small bat species differ from those of birds in some important respects. In our bats, each wing generated its own vortex loop. Also, at moderate and high flight speeds, the circulation on the outer (hand) wing and the arm wing differed in sign during the upstroke, resulting in negative lift on the hand wing and positive lift on the arm wing. Our interpretations of the unsteady aerodynamic performance and function of membranous-winged, flapping flight should change modeling strategies for the study of equivalent natural and engineered flying devices.
1 Department of Theoretical Ecology, Lund University, SE-223 62 Lund, Sweden.
2 Department of Biology, University of Munich, Germany.
3 Max-Planck Institute for Ornithology, Seewiesen, Germany.
4 Department of Aerospace and Mechanical Engineering, University of Southern California, Los Angeles, CA 90089–1191, USA.
Present address: Department of Biology, Bielefeld University, D-335 01 Bielefeld, Germany.
* To whom correspondence should be addressed. E-mail: anders.hedenstrom@teorekol.lu.se
