羽ばたき飛行のメカニズム


    羽ばたき飛行は‘打ち下ろし行程’と‘引き上げ行程’から構成される。

    ‘打ち下ろし行程’では、周囲の空気は下後方へ押し出され、その反作用として、
   上前方へ向う力を受ける。
      この力の垂直成分の大きさが重力の大きさよりも大きいとき、鳥は上前方へ投げ
   出される。

    鳥が進行していれば、慣性を利用して、より大きな上前方へ向う力が作り出せる。
    特に、大型の鳥では、臨界速度(重力に対抗する揚力を作り出せる最低速度)に
   近い速度で進行していることが、飛行の必要条件となる。

    ‘引き上げ行程’では、慣性による放物飛行が基本になっている。
    抗力・負の揚力・負の推力が作用すれば落下は早まり、逆に、正の揚力・正の推力
   が作用すれば落下は遅れる。

    放物飛行によって打ち下ろしを始めた高度まで降りてきたとき、次の打ち下ろしが
   始まれば、一定の平均高度で飛行できる。



    ホバリングや羽ばたき離陸・着陸のメカニズムも本質的に同じである。

    翼の多自由度な動き(手首/肘/肩の関節の屈伸、翼幅方向に異なるよく翼弦/迎角/
   反りの変化、風切羽の畳み/広げ、風切羽の隙間のできる分離)と それらを巧く
   コントロールする脳・神経の働きが特徴。





    鳥の羽ばたき飛行は、人のランニングと同じ力学的プロセスになっている。




        羽ばたき飛行の場合               ランニングの場合
        打ち下ろし行程                  着地から蹴り終るまで
        引き上げ行程                   跳び上がってから着地まで
        空気(流体)を下後方へ              地面(固体)を下後方へ
        押しやる                       押しやる(蹴る)
        投げ出されている間に              跳び上がっている間に
        翼を引き上げる                  蹴った足と反対側の足を前に出す
        羽ばたきの振幅を大きくする          ストライド(歩幅)を伸ばす
        羽ばたき数を上げる               ピッチを上げる

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