大雁：编队飞行的节能妙招

许秀华

鸿 雁

〔先秦〕佚名

鸿雁于飞，肃肃其羽。之子于征，劬劳于野。爰及矜人，哀此鳏寡。

鸿雁于飞，集于中泽。之子于垣，百堵皆作。虽则劬劳，其究安宅？

鸿雁于飞，哀鸣嗷嗷。维此哲人，谓我劬劳。维彼愚人，谓我宣骄。

如今，有些人喜欢长途旅行。在动物界，一些鱼儿会长途跋涉地洄游，鸟类和哺乳動物也会进行迁徙。不过，人类的旅行是衣食无忧后的闲情雅致，而动物的迁徙则是生存所迫下的艰苦旅程。

以鸿雁自比

大雁，也叫鸿雁，是主要分布在北半球的鸭科鸟类，是鸭子的亲戚。为了躲避酷暑和严寒，也为了一年四季都获得丰富的食物，大雁春天飞往北方过夏天，秋天飞往南方过冬天。

在春天的南方天空以及秋天的北方天空，很多时候我们都能看到列队飞行的大雁。早在周朝，我国人民就观察到了大雁的迁徙行为，并且将其写入了诗歌《鸿雁》里。后来，此诗被编入《诗经》中。

在古人的眼中，大雁无论是肃肃其羽在空中翱翔还是哀鸣嗷嗷发泄情绪，都不由得让他们想起离家在外孤身服徭役的悲伤和孤独。古人将自己的思乡之情寄托于大雁之余，是不是也在羡慕大雁不被他人奴役的自由之身？他们是否也在好奇：为什么自由自在的大雁在迁徙中要排成整齐的雁阵？

利用空气压力差节省体能

飞行中的大雁既要悬浮在空中，又要前行。比起在地上走，在天上飞是一件很耗费能量的事情。

为了减少能耗，鸟类尽量轻装简从，骨头变成中空的，连膀胱都省略掉了，以免带着尿液飞行，甚至大便也是随有随排（被鸟屎砸到的原因在此）。在长途飞行中，鸟类更是充分利用了流体力学原理。

空气作为流体，会向着各个方向都产生挤压和冲击的力。鸟类使劲向下扇动翅膀，压缩了翅膀下方的空气，这部分空气的密度变大，对翅膀产生的向上升力增大。而翅膀上方的空气则密度变小，对翅膀产生的向下压力缩小。上、下方产生的力差托起了鸟类的翅膀，让鸟类在空中飞翔。之后，鸟类的翅膀从下方回到上方，进行下一次扇动。

当鸟类保持在一定的高度飞行时，翅膀前边高、后边低。因此，上述产生的升力和地面之间有一定的夹角，可分解为垂直和水平两个方向的分力。垂直方向的分力负责让鸟类保持在空中，水平方向的分力则负责让鸟类向前飞行。

选择合适队形

鸟类的翅膀边缘是一个开放的空间。在飞行时，翅膀的边缘下部，空气会越过翅膀向上运动，翅膀上部的空气会越过翅膀向下运动。这两股空气流相遇后，就会在翅膀边缘产生涡流。涡流直接减少了后面的鸟向前飞行的空气阻力。

所以，聪明的大雁就一个接一个地主动进入前一只大雁的涡流里飞行。数量少的时候，它们就排成“一”字形的队伍。数量比较多时，为了保持队形的紧凑，它们会排成“人”字形的队伍。

在雁阵中，排在队伍最前面的往往是身强体壮的雄性。领头雄雁飞得疲惫后，就会有另一只雄雁主动接替它。而雌雁、幼雁以及身体状态不佳的大雁，则被保护在队伍中间。

（责任编辑：陆艳）