說到脊椎動物中的懸停高手，蜂鳥可能會先想到。它們可以把長喙伸進花里，拍打翅膀讓身體保持半個姿勢空，擺出一個居中吃東西的姿勢，直到吃飽為止。

慢鏡頭下吸食花蜜的蜂鳥以慢動作吮吸花蜜的蜂鳥

其實除了蜂鳥，脊椎動物中還有一群鮮為人知的懸停高手——食蜜蝙蝠。與大多數(shù)人心目中“吸血鬼”或“捕蟲人”的印象不同，這些蝙蝠更喜歡甜花蜜。它們會飛到花前，把臉埋在花里，迅速伸出舌頭舔花蜜。吃蜂蜜的蝙蝠和蜂鳥一樣，在喝蜂蜜的時候可以通過拍打翅膀在花朵上盤旋。

懸停在空中的食蜜蝙蝠盤旋在空的食蜜蝙蝠

一邊是蜂鳥輕盈的翅膀，另一邊是蝙蝠薄薄的皮膚。這兩個紋理和結(jié)構(gòu)完全不同的翅膀，可以達到類似的懸停效果。那么，它們的機制是一樣的嗎？哪些翅膀懸停效果更好，更節(jié)能？

懸停高手，展示自己的神奇力量

為了探索這些問題，斯坦福大學的博士生里弗斯·英格索爾等人來到哥斯達黎加。在這片新的熱帶土地上生活著不同種類的蜂鳥和吃蜂蜜的蝙蝠。研究人員使用高分辨率空氣動測力計分析蜂鳥和蝙蝠的懸停行為。

研究人員發(fā)現(xiàn)，蜂鳥的撲動幅度非常對稱，整個撲動周期、翅膀扭轉(zhuǎn)角度和伸展幅度也很小，從而優(yōu)雅輕松地完成懸停過程。受力分析圖顯示蜂鳥翅膀平均傾斜7°，接近水平面，所以得到的凈升力幾乎垂直于水平面，可以有效抵消自身重力。

分析蜂鳥振翅時所產(chǎn)生的力分析蜂鳥扇動翅膀時產(chǎn)生的力

蜂鳥振翅時所產(chǎn)生的力蜂鳥扇動翅膀時產(chǎn)生的力

研究人員給蜂鳥提出了另一個問題:它們改變了花朵的角度。智能蜂鳥仍然可以調(diào)整身體和頭部的姿勢，保持翅膀與水平面的角度基本不變，輕松應對不同角度的花朵開放。

蜂鳥通過調(diào)整姿態(tài)，輕松應對不同角度開放的花朵蜂鳥可以通過調(diào)整姿勢輕松應對從不同角度開放的花朵

吃蜂蜜的蝙蝠的動作明顯夸張了很多。舉翼時，空空氣的阻力是向下的，所以舉翼得到的升力較小。蝙蝠縮短了翅膀的升降時間，整個撲動周期是不對稱的。

分析食蜜蝙蝠振翅時所產(chǎn)生的力分析吃蜂蜜的蝙蝠拍打翅膀產(chǎn)生的力量

蝙蝠振翅時所產(chǎn)生的力蝙蝠拍打翅膀時產(chǎn)生的力

因為翅膀拍動的幅度極大，蝙蝠所受空的空氣阻力也隨之增加。聰明的蝙蝠用兩種方法來處理這個問題:

1。減少阻力。蝙蝠抬起翅膀時，翅膀會突然收縮35%，減小“扇風”面積，有效減小向下阻力。

2。使用阻力。蝙蝠盤旋時，扇翼的角度比蜂鳥大很多。所以在下落期間，機翼受到斜向上的阻力，部分阻力可以用來抵消重力，也就是“杠桿力”。

其中藍線為蜂鳥，紅線為蝙蝠藍線是蜂鳥，紅線是蝙蝠

鑒于此，蜂鳥和食蜜蝙蝠在“尋蜜”的道路上選擇了完全不同的進化策略。蜂鳥的四肢進化出了特殊的功能:前肢用于飛行，后肢用于棲息。蝙蝠的前肢和后肢應該是同時用來打開翅膜的，這可能是它在抬起翅膀時升力變小的原因。因此，他們進化出更大的翅膀，并“扇出”更多的升力，以減少撲翼的數(shù)量和能量損失。

總之，蜂鳥在這一輪的對決中更勝一籌?？蓱z的食蜜蝙蝠那么努力，但它的懸停效率還是趕不上蜂鳥。

仿生飛機

長期以來，人們注意到蜂鳥和蝙蝠的飛行方式，這啟發(fā)了微型仿生飛機的生產(chǎn)。

2011年，美國國防部高級研究計劃局投資在AeroVironment開發(fā)納米蜂鳥:

AeroVironment公司研發(fā)的納米蜂鳥AeroVironment開發(fā)的納米蜂鳥

這款納米蜂鳥翼展160 mm，重量比不上一個5號電池?？蛇b控，配有偵察攝像頭，具有出色的飛行和懸停能力。它體積小，可以走過一個狹窄的空房間，完成搜救、環(huán)境監(jiān)測等工作。

仿生蝙蝠微型飛行器也很有特色。2017年，伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校協(xié)同科研實驗室開發(fā)了一種仿生蝙蝠飛機:骨架采用輕質(zhì)合金材料制成；翅膀采用硅基薄膜制成，與傳統(tǒng)的覆蓋織物相比，具有更好的折疊和拉伸性能，模擬蝙蝠翅膀薄膜的特性，能夠適應不同的風環(huán)境。與巨大而嘈雜的重型無人機相比，這種仿生蝙蝠飛機在執(zhí)行任務時對人的影響要小得多。

仿生蝙蝠微型飛行器的主要結(jié)構(gòu)仿生蝙蝠微型飛行器的主體結(jié)構(gòu)

有鑒于此，斯坦福大學對蜂鳥和蝙蝠的研究不僅深入探索了這兩種動物的懸停機制，也為這種仿生飛機的生產(chǎn)提供了更多的思路。

我們不知道吃蜜蝙蝠的懸停效率在未來的進化中能否得到提高。但是，如何提高仿生飛機的性能，是我們?nèi)祟惪梢誀幦〉摹?/p>