Fågelvingars uppbyggnad | Ladda ner vetenskapligt diagram

Fågelvingar liknar människans arm i det avseendet att den består av tre delar: överarm, underarm och hand, samt tre leder: axel, armbåge och handled. De fjädrar som täcker vingen kategoriseras som täckfjädrar, primära flygfjädrar och sekundära flygfjädrar (se fig. 1). Det finns tre grundläggande rörelser i vingrörelsen: slagrörelser, fjäderrörelser och lead-lag-rörelser. Slagrörelsen omfattar hela vingens uppåt- och nedåtriktade rörelser runt axeln. Fjäderrörelsen omfattar flygfjädrarnas upp- och nedåtgående rörelser med vingens framkant som rotationsaxel. Den ledande och eftersläpande rörelsen omfattar vingspetsens framåt- och bakåtriktade rörelser (se figur 2). Svansfjädrarna bidrar till att stabilisera flygningen, ändra riktningen på den framåtriktade rörelsen, kompensera för lyftkraften och fungera som en broms när fågeln landar. Som framgår av fig. 3(a) vrids stjärtfjädrarna antingen åt höger eller vänster när en fågel roterar. För att kompensera för lyftkraften justeras stjärtfjädrarna dessutom genom att böjas uppåt eller nedåt under en uppstigning (se fig. 3 b). Dessutom ändras kraften från stjärtfjädrarna genom att man justerar öppnings- och stängningsvinkeln och ändrar ytan på stjärtfjädrarna (se figur 3 c). Stjärtfjädrarna öppnas när en fågel flyger åt höger eller vänster eller när det krävs en lyftkraft, och de stängs under marschflygning så att dragkraften minskas. Caos modell för fågelflygning beskrivs kortfattat i detta avsnitt. För att beräkna vingslagskraften antas en fågel flyga i ett kvasistabilt luftflöde och modelleras enligt fig. 4. I denna modell representeras vingen av en arm och en hand som roterar runt axeln och handleden. Vingarna utför dessutom slag-, fjäder- och bly-lagrörelser. För att realisera de tre typerna av vingslagsrörelser (flaxande, fjädrande och bly-lag) formulerades en vinkelfunktion för varje rörelse. Eftersom det dessutom finns en fasskillnad mellan armen och handen i flax- och fjäderrörelserna (se fig. 5) formulerades individuella vinkelfunktioner för armen och handen. Armens vinkelfunktion definierades på grundval av kroppen medan handens vinkelfunktion definierades på grundval av armen (se figur 6). När en fast vinge placeras i ett luftflöde som uttrycks av vektorn v r , verkar en lyftkraft L och en dragkraft D på vingen. Den kraft som verkar på vingen bestäms som resultanten av dessa krafter (se figur 7). L och D uttrycks genom följande …