1. 공기 역학 : 공기 역학은 물체가 공기와 상호 작용하는 방식에 대한 연구입니다. 조류와 곤충은 날개가 달린 신체 모양을 가졌으며, 이는 리프트를 생성하고 드래그를 극복하기 위해 특별히 적응합니다. 동물이 날개를 펄럭이면 날개의 상부와 하부 표면 사이의 공기 압력의 차이를 만듭니다. 이 압력 차이는 리프트를 생성하며, 이는 중력에 반대하고 동물을 공기를 유지하는 힘입니다.
2. 리프트와 드래그 : 리프트와 드래그는 날아 다니는 동물에게 영향을 미치는 두 가지 반대 세력입니다. 리프트는 날개에 의해 생성 된 상향 힘이며, 드래그는 동물이 움직일 때 공기에 의해 생성 된 저항입니다. 날개의 모양, 고정 된 각도 및 동물이 날아가는 속도는 모두 리프트와 드래그 사이의 균형에 영향을 미칩니다.
3. 날개 모양 : 동물의 날개 모양은 리프트를 생성하는 데 중요한 역할을합니다. 날개는 일반적으로 곡선으로, 더 두꺼운 선단과 더 얇은 후 가장자리가 있습니다. 이 비대칭은 날개 표면 아래에서 더 높은 압력을 생성하여 리프트를 만듭니다. 조류와 곤충은 다양한 날개 모양을 발전 시켰으며, 각각 급등, 미끄러짐 또는 호버링과 같은 특정 비행 요구에 적합합니다.
4. 플래핑 및 미끄러짐 : 새들은 주로 플래핑 비행을 사용하여 적극적으로 날개를이기려면 리프트와 추력을 생성합니다. 플래핑 비행은 더 큰 기동성과 제어를 허용합니다. 대조적으로, 곤충과 일부 새들도 활공 비행을 사용하여 날개를 펼치고 기류 상승을 활용하여 공기 중에 머물 렀습니다. 글라이딩은 더 에너지 효율적이며 장거리 항공편이나 호버링 중에 일반적으로 사용됩니다.
5. 신체 구조 : 날개 디자인 외에도 비행 동물의 전반적인 신체 구조가 중요합니다. 많은 새들이 속이 빈 뼈를 가지고있어 힘을 유지하면서 체중을 줄입니다. 곤충은 가벼운 외골격과 날개에 강력한 비행 근육을 가지고 있습니다. 이러한 구조적 적응을 통해 동물은 충분한 힘을 생성하고 체중을 극복하고 공중을 유지할 수 있습니다.
6. 깃털과 비늘 : 새에는 깃털이 있고 곤충에는 날개가 작은 비늘로 덮여 있습니다. 이 구조는 부드럽고 공기 역학적 표면을 만들어 항력을 줄이고 비행 효율을 향상시키는 역할을합니다. 깃털과 비늘은 단열재를 제공하여 조류와 곤충이 비행 중에 체온을 유지하도록 도와줍니다.
동물 비행의 물리학을 이해하면 항공기 설계, 공기 역학 및 플래핑 날개 마이크로 공기 차량과 같은 인간 기술의 발전에 영감을주었습니다. 동물의 비행 역학을 연구함으로써 과학자와 엔지니어들은 공중 운동의 복잡성과 자연의 경이로움에 대한 귀중한 통찰력을 얻었습니다.
