除了鸵鸟、企鹅等少数鸟外，地球上绝大多数鸟都善于飞行。鸟之所以能飞行，主要在于它们的翅膀和胸肌。从力学角度，鸟的飞行需要向上的升力（克服重力）、向前的推力（克服空气阻力）以及控制飞行方向的力。接下来先谈谈鸟为什么能飞，再说人为什么不能飞。

鸟为什么能飞

鸟是如何获得升力的？

鸟类的翅膀上长有特殊排列用于飞行的羽毛，称为“飞羽”。每根羽毛都略有旋转能力，飞行的动力是通过反复向下推动飞羽产生的。当鸟抬起翅膀时，飞羽变成垂直的，释放空气。

当鸟抬起翅膀时，飞羽变成垂直的，释放空气

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当鸟下压翅膀时，飞羽变成水平的，向下推动空气，获得升力。

当鸟下压翅膀时，飞羽变成水平的，向下推动空气

鸟是如何获得推力的？

鸟类的翅膀有称为“初羽”的羽毛，它可以帮助鸟儿获得向前飞的推力。初羽在杆身的左右两侧有宽度差异；窄边是前面，宽边是后面。由于当翅膀向下拍打时气流被宽边向后推，产生推力，使鸟能够向前飞行。

初羽的不对称是鸟儿获得推力的秘密

​如果你找到了一根主要的羽毛，可以和你的小伙伴一起做一个实验。两个人面对面站立，一个人双手举起，掌心相对。另一人将羽毛水平指向外，在小伙伴的双手之间挥动。举手的小伙伴应该会感觉到来自羽毛宽边的气流。

鸟类羽毛的分类和功能

鸟类翅膀上有几组飞羽，它们功能各不相同。在翅膀的末端是初羽，大约有九到十根，它们可以产生向前飞行的推力，紧挨它们的是次羽。通常在一只小鸟上大约有六个，用于产生升力。它们比初羽更短、更宽。由于当翅膀向下拍打时气流被推到次羽下方，由此产生升力，使鸟类能够向上飞行。

初羽（左）和次羽（右）

​紧挨着次羽的是第三羽，覆盖了翅膀和身体之间的空间。小型鸟类通常具有三第三羽。

第三羽（左）和折叠后的翅膀（右）

​鸟张开翅膀的时候，看起来很大，这是因为这20根左右的飞羽分布得很广。当鸟类折叠它们翅膀时，飞羽相互重叠并紧凑地排列。

鸟是如何改变飞行方向的？

鸟类使用它们的尾羽在空中减速或改变方向。它们通常有 12 根尾羽，通常类似于翅膀中次羽的形状。不同之处在于尾羽的轴通常是直的。翅膀上的飞羽轴在向前或向上的运动方向上略微弯曲。

尾羽（左）以及尾羽与次羽的区别（右）

人为什么不能飞

即使给人装上和鸟一样的翅膀，人类也无法像鸟一样飞行。因为鸟类飞行的秘诀不仅在于它们的翅膀和羽毛，还在于它们的身体构造。首先是肌肉。鸟类拍打翅膀所需的胸部肌肉非常发达。胸大肌和喙上肌为飞行提供强大的动力。前者负责翅膀向下拍动的运动，后者则负责抬起翅膀。为了给鸟类提供更大的附着面，大部分鸟类都具有一块发达的龙骨突。很多御风而行的鸟类，例如，能够飞行数十天不休息的军舰鸟，能够巧妙利用气流节省体力，乘风而上却不用挥动翅膀。在一些鸟类中，仅胸部的肌肉就占其体重的四分之一以上。而人类的胸肌只点体重的百分之几。飞行需要强大的肌肉提供动力，而人的背部的肌肉远远达不到这种要求。

人和鸟的差别

​此外，鸟类的身体很轻。鸟类的骨头内部像隧道一样是中空的。它们的肠子很短，会尽快消化食物并排出废物。由于鸟类没有膀胱来存放尿液，因此废弃体液会立即与粪便一起排出（这也是为什么鸟屎都是稀的）。这些都使得鸟类身体很轻。

参考资料

[1] https://www.kejie.org.cn/article/detail?id=4797116

[2] https://global.canon/en/environment/bird-branch/bird-column/kids2/index.html

[3] https://daily.zhihu.com/story/8933860