文/贾琨 宋俊平     笔者曾在《科学养鸽》杂志2006年第1期论述了信鸽在飞行过程中采用滑翔方式,使之在保持高速飞行的同时降低体能消耗，实现长时间连续飞行，本文着重论述高速滑翔之相关特点与受到的影响。有关研究和试验表明：信鸽滑翔的效率与其身体的重心位置和外形有着直接的关系。根据流体力学原理，空气对运动物体的阻力随速度而变化，速度越高阻力越大。当气体与物体某一面相摩擦时，阻力与速度的平方成正比。美国科学家研究还发现，空气中快速运动的物体至少有3个面在移动中与空气接触发生摩擦，但对各个接触面的影响却不尽相同。根据推断总阻力将是速度的二次方。显然当信鸽的速度变为原来的2倍时，空气阻力将增大到原来的4倍以上。信鸽的飞行速度有其最终的极限，这不能只单纯地从肌肉强度和运动持续时间上去解释，也应具体地从体形和羽毛表面摩擦力的问题上去解释。 1 空气动力学试验    风洞实验和计算机仿真空气动力学模型的模拟试验发现，当飞行体的体积、重量、初始飞行速度相同的前提下，重心位置适当靠后将有利于提升飞行体的滑翔性能。在养鸽实践中，我们也认为好的信鸽必有很好的上浮力，具有轻、飘、浮的手感。笔者曾做过多次试验——两只体重相同、外形不同的信鸽上手鉴别，却感觉到重量有着明显的不同。究其原因，是我们感觉信鸽的重心位置不同。重心靠前者手感偏重，重心靠后者手感偏轻。 2  信鸽外形与滑翔的基本调查    计算机仿真试验还发现，当飞行体的体积、重量、初始飞行速度相同的前提下，前端直径粗、后端直径细的飞行体持续滑翔的时间更长。所以鸽友们选择前胸宽、后身窄的信鸽有其科学道理，它与信鸽的连续飞行时间、适飞空距有很大的关系。笔者对不同空距获奖鸽进行大量考察后发现，300公里以内的短距离快速飞行的信鸽却是前胸并不宽；而500公里以上空距比赛中当日归巢（尤其在恶劣天气）的获奖鸽，前胸宽厚者非常多。前胸的宽窄与信鸽能连续飞行时间有关，能持续飞行时间长的信鸽，必有着很好的滑翔能力。 3 信鸽体形与风阻系数Cw的理论分析    信鸽飞行中受到的空气阻力，以压力体现并矢量递加而产生力的作用。前进方向的垂直作用表面小、接触面光滑，就能有效降低前进的空气阻力。观察信鸽的快速飞行高速相片可以看到，信鸽从嘴、脖子直到前胸形成一个平缓，并缓慢变粗的结构能最有效地降低空气阻力。有经验的赛鸽家挑选赛鸽时，对信鸽的嘴、脖子以及脖子与前胸的过渡有较高的要求。具有较平的龙骨和突起背部的信鸽大多具有连续长时间快速飞行的能力，已成为大多数鸽友的共识。    实验分析表明：信鸽以70公里/小时的速度“主动飞行”时，有80%的能量消耗在克服空气阻力上，而滑翔式“被动飞行”是“主动飞行”的替代方式，能有效防止能量的大量消耗。信鸽受到的空气阻力与风阻系数Cw紧密相关，风阻系数的值越小，其流线型体形越标准，则使信鸽在消耗能量（主动飞行作用力）的情况下，获得更高的速度。    一般情况下，垂直平面体的风阻系数为1.0以上，球体的风阻系数为0.5左右；飞禽的风阻系数大多介于0.1-0.2之间，飞机风阻系数为0.08，雨滴0.05的风阻系数为目前已知的最低数。在不记重力的情况下，快速移动物体的外形越接近雨滴形状，则风阻系数也最小。     雨滴的流线型外形           不计重力影响时，飞行体最佳流线型外形    考虑到重力的影响，飞行体需在飞行过程中依靠体型变化产生上升力。而物理学和空气动力学分析的结果是：下部接触面的空气流动速度必须尽可能的快，使其形成的压力高于上部空气接触面受到的压力，这就综合形成了上升力。与前进方向平行的平面型接触面受到的空气的阻力最小，其运动速度也最快。所以上部接触面为流线型，下部为平面型的物体在空气中移动时，不仅风阻系数小而且获得的升力也最高。人类在研究鸟类的飞行过程中也从中得到了相应的启示，因此在制造的飞机时在机翼和机身的开关就采用了该原理。能获得上升力的流线型运动体模型              鸟类高速飞行时的运动躯体模型    流线型的体形使信鸽在飞行中能克服重力的影响，在滑翔时能在同一高度缓慢降低飞行速度而前进；而降低飞行高度后，信鸽的飞行速度将有可能再度加快。信鸽只需保持飞行高度，提供前进的基本动力即可实现不断的飞行。所以说，良好的流线型体形是决定信鸽滑翔能力高低的首要因素。 4 羽毛表面摩擦力与风阻系数Cw的分析    雨滴由于表面张力的原因，外表非常光滑，其摩擦系数也极低，所以能具有极低的风阻系数；飞机与空气的各个接触面也采用了表面处理工艺，所以也能具有较低的风阻系数。但是信鸽的羽毛之间不仅有皱褶，而且还可能因管理和生理原因造成缺条，使身体表面变的粗糙。粗糙的表面不仅增大空气阻力提高风阻系数，还使信鸽在飞行中更容易受到风向的影响。据有关研究，同种鸟类的羽毛摩擦系数的差距在2%左右，风阻系数的差距也在2%左右。因此在能量相同的条件下，按风阻系数相差2%计算，羽毛最光滑（摩擦系数低）的信鸽比其他羽质（摩擦系数高）的信鸽在飞行速度上要快6.248%也就是说当羽质一般的信鸽飞行速度达到1200.000米/分时，而羽质光滑的信鸽将达到1274.979米/分。在500公里比赛时羽质的差距体现为，羽质优良的信鸽可以领先其他羽质的信鸽24分钟归巢。    我们强调信鸽应有丝绒状，光滑的羽毛。但遗传学的研究表明：信鸽的羽毛除了与遗传有关系外，还与健康状况有很大的关系。鸽友也会发现，当某些信鸽羽毛上出现油脂类斑点后羽毛将非常光滑，该信鸽将能达到它比赛的最佳状态，比赛中获奖的概率也极高。 5 高度的影响     信鸽在滑翔时须克服重力和空气阻力的影响，还会受到飞行高度的影响。理论上，随着飞行高度（也与司放地的地形有关）的上升，地球的重力加速度将减少，且空气逐渐稀薄空气阻力将随着减小。经测算，高度每提高1000米空气密度将减少16.3%，飞行加速度每秒就能提高0.3厘米，非常有利于信鸽飞行速度的提高。但高原对信鸽的不良反应也相应存在，当高度超过2000米后，空气稀薄气压较低，可能影响某些长期在平原养殖信鸽的有氧代谢，出现所谓的高原反应。由于条件的好坏与制约，在全是高原的比赛中，可能会有较少信鸽获得较高的飞行速度。但在中国若干高原养殖的信鸽，赛线大多选择在平原放飞，而且承受逆风的影响较多，所以目前尚未见到较好的飞行记录。    理论研究表明：在海拔2000米左右的高原，即使不进行任何训练和运动负荷，信鸽的有氧代谢仍要承受一定的负荷。血红蛋白、白细胞、血球容积等将大大增加，肌体耐乳酸能力也会得到相应的提高。若干高原地区的幼鸽，能在低海拔平原地区的公棚获得好成绩的现象也履见不鲜，这可能与种鸽长期养殖有一定的关系。幼鸽具有的高原飞行的秉性，有可能飞得更高，具备更高的滑翔能力储备，能连续飞行的时间也更长。 6 遗传对信鸽的影响    据相关信鸽遗传的数据统计分析：信鸽的外形和羽质在育种繁殖时，不可能全部得到上代信鸽优良性状的遗传，杂交育种时体形更加容易发生改变。杂交能使信鸽获得优势，体质更加健壮、生命力更强，但也存在诸多遗传性状改变的不良影响。如何强化信鸽的优良体形和羽质？笔者的建议是，种鸽的适飞距离和赛绩应尽可能相同，最好还要具有相似的特征。至于杂交还是近交，鸽友们应视种鸽的具体情况而具体决定。