天哪，蝙蝠俠，這倒立的翅膀拍打！研究人員已經精確地指出了蝙蝠翅膀拍打產生的力，包括一種奇怪的倒立翅膀拍打，這種拍打似乎有助於這些毛茸茸的飛行者悠閒地懸停。這些結果不僅突出了蝙蝠和鳥類飛行之間的差異，還可能幫助小型飛行機器人的設計師——更不用說披著斗篷的十字軍了。
為了掌握蝙蝠翅膀的運動，一個瑞典領導的團隊在兩隻小蝙蝠懸停在半空中，從花蜜源吸食時，向它們吹了霧狀的風[見下圖]。射入蒸汽的雷射脈衝揭示了蝙蝠翅膀周圍漩渦的大小和速度，這反過來揭示了它們產生的力[見右圖]。
在低風速下，蝙蝠來回揮動翅膀，用翼尖描繪出一個水平的8字形。正如之前的研究發現，這些動物在後擺時將肩部旋轉180度，使其膜狀翅膀的下側朝上。
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伴隨的渦流證實，這種看似笨拙的運動實際上產生了升力，瑞典隆德大學的理論生物學家安德斯·海登斯特羅姆說，他是今天線上發表在《科學》雜誌上的一份報告的第一作者。“它實際上在後擺時也產生了一種有用的力，這在它懸停時是一件非常好的事情，”他指出。
在更高的風速下，蝙蝠向上傾斜翅膀，並更垂直地拍打[點選觀看蝙蝠拍打翅膀的簡短影片]。掀起的渦流證實了另一個預測——在蝙蝠拍打的頂部，翅膀的外部部分透過產生一股向下的氣流來阻礙升力。然而，翅膀的內部區域仍然透過向下掃動空氣來產生升力。
海登斯特羅姆說，蝙蝠似乎像蜂鳥一樣適應低速和高機動性，而大多數飛鳥則針對高速進行了最佳化。研究人員說，當鳥類向上擺動翅膀時，羽毛會像百葉窗一樣分開，讓空氣透過，從而防止蝙蝠經歷的減少升力的氣流。
這兩種生物也留下不同的尾跡：蝙蝠的彈性翅膀攪起兩個獨立的渦流——每個翅膀後面一個——但一對相對剛性的鳥翼為整隻鳥產生一個渦流。
海登斯特羅姆目前正在與製造小型飛行器的研究人員交談，看看風洞結果是否能有所幫助。正如他所說，這項研究“提供了關於小型自主飛行系統如何工作的詳細資訊”。