Structuur van vogelvleugels | Wetenschappelijk diagram downloaden

… de vleugel van een vogel is vergelijkbaar met de menselijke arm in die zin dat hij uit drie delen bestaat: de bovenarm, de onderarm en de hand, samen met drie gewrichten: de schouder, de elleboog en de pols. De veren die de vleugel bedekken worden gecategoriseerd als dekveren, primaire vliegveren, en secundaire vliegveren (zie fig. 1). Er zijn drie fundamentele bewegingen van de vleugelbeweging: de slagbeweging, de veerbeweging en de lood-lag beweging. De slagbeweging omvat de op- en neerwaartse bewegingen van de gehele vleugel rond de schouder. De vleugelveerbeweging omvat de op- en neerwaartse bewegingen van de vliegveren met de vleugelvoorrand als rotatie-as. De lead-lag beweging omvat de voorwaartse en achterwaartse bewegingen van de vleugeltip (zie Fig. 2). De staartveren spelen een belangrijke rol bij het stabiliseren van de vlucht, het veranderen van de richting van de voorwaartse beweging, het compenseren van de liftkracht, en het fungeren als een rem wanneer de vogel landt. Zoals in fig. 3(a) te zien is, worden de staartveren naar rechts of naar links gedraaid wanneer een vogel draait. Bovendien worden, om de liftkracht te compenseren, de staartveren aangepast door ze tijdens het stijgen naar boven of naar beneden te buigen (zie fig. 3(b)). Bovendien wordt de door de staartveren opgewekte kracht gewijzigd door de hoek van openen en sluiten aan te passen en het oppervlak van de staartveren te veranderen (zie fig. 3(c)). De staartveren gaan open wanneer een vogel naar rechts of naar links vliegt of wanneer een liftkracht vereist is, en ze gaan dicht tijdens de kruisvlucht, zodat de luchtweerstand wordt verminderd. Cao’s vogelvluchtmodel wordt in deze paragraaf kort beschreven. Om de vleugelslagkracht te berekenen, wordt een vogel verondersteld te vliegen in een quasi-stationaire luchtstroom en wordt gemodelleerd zoals in Fig. 4. In dit model wordt de vleugel voorgesteld door een arm en een hand die rond de schouder en de pols roteren. Verder voeren de vleugels slag-, veer-, en lood-lag bewegingen uit. Om de drie typen vleugelslagbeweging (slag-, veer-, en lood-lag) te realiseren, werd voor elke beweging een hoekfunctie geformuleerd. Bovendien, omdat er een faseverschil is tussen de arm en de hand in de slag- en veerbeweging (zie Fig. 5), werden individuele hoekfuncties geformuleerd voor de arm en de hand. De hoekfunctie van de arm werd gedefinieerd op basis van het lichaam, terwijl de hoekfunctie van de hand werd gedefinieerd op basis van de arm (zie Fig. 6). Wanneer een vaste vleugel in een luchtstroom wordt geplaatst, uitgedrukt door de vector v r , werken een liftkracht L en een weerstandskracht D op die vleugel. De op de vleugel werkende kracht wordt bepaald als de resultante van deze krachten (zie fig. 7). L en D worden uitgedrukt door de volgende …