滑翔哺乳动物空气动力制动与着陆的理论框架

root 提交于 周二, 08/04/2026 - 18:47
滑翔使哺乳动物能够通过在不连续的森林之间移动来觅食并躲避捕食者。其益处不仅取决于滑翔距离,还取决于减速并安全着陆的能力。本研究建立了一个理论框架,将滑翔距离、滑翔速度、空气动力制动、体质量和制动距离联系起来。研究汇编了来自八项研究、五个物种的22组具有代表性的距离—速度观测数据。在各种距离—速度模型中,对数距离模型和带有 V_0 的饱和模型获得了几乎同等程度的支持。两种模型均预测,速度随滑翔距离增加而增大,但其增长速率在较长距离下逐渐下降。对于一只体质量为1 kg、速度降低60%的动物,模型预测其在接触前瞬间的剩余动能将从20 m时的4.80–5.14 J增加到80 m时的8.13–8.90 J。这种速度降低对应于在接触前耗散了84%的接近动能。在1 m的制动距离内,所需的平均减速度从20 m时的2.57–2.75 g增加到80 m时的4.35–4.77 g。在80 m条件下,将制动距离从4 m缩短至0.5 m,会使所需减速度从1.09–1.19 g增加到8.70–9.53 g。这些结果表明,即使当速度接近渐近值时,着陆所需的绝对能量和减速度要求仍会随滑翔距离的增加而上升。这些结果为在传统滑翔性能指标之外,同时考虑空气动力制动和着陆需求提供了定量依据。

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滑翔使哺乳动物能够通过在不连续的森林之间移动来觅食并逃避捕食者。其益处不仅取决于滑翔距离,还取决于减速并安全着陆的能力。持有人为作者/资助方,其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。

本作品依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议 提供。

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发布于 2026 年 8 月 03 日。

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滑翔哺乳动物空气动力制动与着陆的理论框架

Kota Nojiri

bioRxiv

2026.07.27.740869;

doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.27.740869

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滑翔哺乳动物空气动力制动与着陆的理论框架

Kota Nojiri

bioRxiv

2026.07.27.740869;

doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.27.740869


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.27.740869v1?rss=1

🏷️ 滑翔哺乳动物 空气动力制动 着陆动力学 理论模型 运动生物力学