1、鸟儿的飞行
鸟类有很多种,但是绝大部分的飞行高度都没有达到万米高空,
2、鸟儿坠落的能量
为了说明问题,我以大雁为例,因为它飞的更高,具备的势能更大。正常体型的大雁体重约6kg,胖的大雁有12kg。我们还是以正常体型6kg来计算。大雁图如下,体型还是较大的,身长可达90cm,翼展可达1.8m(鴻雁)。
飞在万米高空的大雁,大概具备的势能是600kJ。假设大雁飞的好好的,突然因为某种原因晕了(没死),失去对身体的控制。此时,大雁开始往下坠落。若忽略空气阻力,那么落地速度达到了447m/s,都超过音速340m/s了。
但是,
大雁体型较大的,迎风面积参考鹅的体型,大概类似直径25cm的圆。带入数据后,大雁坠落平衡的速度约为61.5m/s。也就是说,
3、坠落能量的对比——伤害判定
由于大雁也是鸟,因此这里不得不提一下飞机的鸟撞实验。鸟撞的相对速度大约在70-450m/s范围内。撞击的后果除了机毁人亡,鸟本身也是同归于尽。前面说了,鸟类飞行高度约1500m高度上下,此时,飞机正处于加速上升,或减速下降的阶段,飞行速度不会太高,远未达到巡航的200m/s多的速度。大概,也就70m/s左右吧。
换个说法,当鸟与70m/s的速度与飞机撞击时,鸟本身会变得尸骨无存。
如果是体型较小的麻雀呢(上图)?麻雀约50g,迎风面半径约2cm,由此得到
4、失速
根据上面的分析,我们发现鸟类从高空坠落,基本不可能存活。为了弄清楚鸟类会不会失速,首先的弄清楚什么是失速。
维基百科:在流体动力学,失速(英语:stall)是指翼型气动迎角(Angleofattack)增加到一定程度(达到临界值)时,翼型所产生的升力(liftforce)突然减小的一种状态。翼型气动迎角超过该临界值之前,翼型的升力是随迎角增加而递增的;但是迎角超过该临界值后,翼型的升力将递减。
失速是飞机非常害怕的一种现象,前段时间著名的波音737max飞机失事,就是因为软件检测到迎角过大,从而自动俯冲,造成事故。
作为自由飞翔的鸟类,
5、总结
鸟类飞行高度大部分在1500m左右,只有部分大雁可以飞到接近万米的高度。由于空气阻力的存在,鸟类坠落的速度最终会平衡,平衡速度约35m/s-61m/s。这个速度的撞击,依然会让血肉之躯的鸟儿尸骨无存,不可能存活。鸟类可以自由的控制自己的翅膀,所以可以轻松的进入失速和改出失速,鸟类之所以从高空坠落不死,原因在于鸟是活的,可以随时调整翅膀,改出失速。