迎角のある翼が水平方向に一定速度で動き出すとき、翼のまわりには循環流が自然に発生し、もし空気の粘性を無視すれば、翼の周囲の空気は垂直下方へ押し出されて(掻き下ろされて)行きます。 その反作用として、翼が進む方向には力の負担はなく、垂直上方へ向かう力-揚力-が発生します。 この力の大きさが鳥の体重に等しいとき、鳥は水平方向に一定の高度で飛行することができます。 しかし空気の粘性は小さいとは言え 無視することはできず、翼幅が有限であることの影響もあって、多少の抗力が生じます。 このために鳥は運動エネルギーを失い、それを補うために位置エネルギーを減らして、高度を下げて行きます。 このとき、水平方向と下に傾いた進行方向との間の角度 θ は、力のバランスから、
θ~抗力/揚力
で与えられます。 このような循環流を伴う翼の揚力を利用した飛行の方法は、滑空飛行とよばれています。
滑空飛行は、熱上昇気流、斜面を登る気流、大気境界層の気流などを利用すれば、高度を下げずに、さらには 高度を上げながら飛行することができます。 これは帆翔とよばれています。
翼を翼弦と直角な方向に動かすとき、翼のまわりにはもはや循環流は発生せず、翼の前面の空気を押し出し、後面の空気を引き込んで進まねばなりません。 その反作用として、翼の進む方向と反対方向の力-抗力-が発生します。 この力の垂直成分が鳥に作用する重力に釣合うようにすれば、鳥は垂直方向に一定速度で降下して行きます。 その速度の大きさは、押し出される空気の速度が小さいほど(押し出される空気の質量が大きいほど)小さくなります。 押し出される空気の速度に水平成分があれば、鳥にはそれと反対方向の力が作用するでしょう。 実際に、鳥は この力を利用して降下して行く方向をコントロールしています。 このような循環流を伴わない翼の抗力を利用する飛行の方法はパラシューティング飛行とよばれています。 パラシューティング飛行は鳥が着陸するときによく用いられますが、実際には、一杯に広げた左右の翼を下に傾け、広げた尾も下に傾け、水掻きを広げた足や頭を下げ、押し出す空気の質量をできるだけ大きくして、降下速度を小さくする工夫をしています。 上昇気流を利用できれば、降下速度を小さくし、さらには 停止や上昇することさえできるでしょう。
鳥が翼をすぼめて高所から飛び降りるとき、もし周囲の空気から力を受けないとすれば、鳥は放物線を描いて落下し、その速度は時間とともに増加して行くでしょう。 周囲の空気から多少とも抗力や揚力を受けるならば、速度や軌道は修正されますが、加速飛行はまだ続くでしょう。 これは鳥が獲物を捕らえるときなどに見せる飛行で、急降下飛行とよばれています。 加速度は風切羽の畳み/広げによって調節され、放物飛行と滑空飛行の間で自由にコントロールできるでしょう。
鳥が空中で急降下から跳ね返って上昇するときや、すばやく羽ばたいて加速した後 翼をすぼめて上前方へ投げ出されるとき、もし周囲の空気から力を受けないとすれば、鳥は放物線を描いて飛行し、一旦上昇した後 下降して行くでしょう。 ある高さまで降りてきたとき、跳ね返って上昇に転ずれば、再び新しい放物線を描いて飛行することになります。 飛行の途中や跳ね返りの過程で多少とも周囲の空気から抗力や揚力を受ければ、速度や軌道は修正され、やがて慣性を利用した飛行は終結するでしょう。 このような飛行はバウンディング飛行とよばれています。 慣性を利用する飛行は、これ以外にも、鳥が木の枝や崖の岩棚に着陸するときなどでも用いられています。 それは投げ上げ着陸とよばれています。 慣性の利用(得られた運動量の温存)と重力の利用(上昇気流などで得られた位置エネルギーの運動エネルギーへの変換)は省力・省エネルギーな飛行方法の基本と考えられます。
揚力(翼の動く方向と直角な方向に作用する力)、抗力(翼の動く方向と逆の方向に作用する力)、重力(加速させる力)、慣性力(状態を保持しようとする力) を利用する これら4種類の飛行方法は、鳥に作用する4種類の力 それぞれを主役とする代表的な飛行方法であるというだけでなく。 羽ばたきの動作によって、それぞれの大きさや相互の結びつきを変化させ、多様な飛翔の方法を編み出している 基本的な飛行方法(飛行の素過程)になっているという認識をもつことが重要です。 特に、揚力・抗力・慣性、または 上昇気流によって得られた位置エネルギーを 重力によって即時に運動エネルギーに変換し 鳥を加速させるメカニズム(相互の結びつき)は、翼の打ち下ろしによる揚力で直接作り出される推力とは別に、推力を発生させる方法の一つとして重要です。