在冬天提起大雁，北方的朋友们第一时间想到的是大雁已经南飞迁徙，脑子里浮现出的是大雁成群结队呈“人”字或者“一”字队形在天空中向南飞行的画面。小编小时候就有一个疑问为什么大雁南飞要用这样的队形呢？我相信很多朋友也有这样的疑问，今天小编就来跟大家科普一下大雁南飞队形的知识。
大雁的基础知识
大雁，学名鸿雁，俗称野鹅，体型最长可长至90cm，体重可达到5公斤，因大雁的主要食物为各种水生陆生植物和软体动物，所以大雁的栖息地主要是在旷野、河川、湖泊、沼泽等水生植物丛生的地区，在山区、平原和海湾也有大雁的身影出现。大雁在西伯利亚南部、库页岛和中国东北的呼伦贝尔、齐齐哈尔繁衍后代，在朝鲜半岛、日本、我国的长江中下游、福建、广东等东南沿海越冬。
大雁为什么南飞迁徙？
大雁的主要食物是嫩叶、根茎、种子和田地的谷类，它们每年春分在北方繁殖，秋分后飞往南方越冬。冬天苦寒的北方，到处是冰天雪地，大雁很难再找到食物，为了能够有充足的食物维持生命和繁衍后代，大雁则不得不长途爬涉迁徙至食物充足的南方。
大雁为什么会呈“一”字或“人”字形队伍飞行？
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在自然界的众多鸟类中，很多鸟类都有编队飞行的现象，但是人们对鸟类编队飞行的研究却很少，随着航空航天科技的发展，人们越来越重视对鸟类编队飞行的研究，大雁编队飞行一直是人们研究的重点，但是迄今为止人们还没有完全搞清楚为什么大雁编队呈“一”字或“人”字形。
1914年，德国的空气动力学家卡尔•魏斯伯格首次提出大雁队伍“人字形”飞行可以节省体力的猜想。卡尔认为大雁翅膀扇动会引发尾流的涡旋，而涡旋的外侧正好是向上的气流。如果相邻的大雁刚好处在上升气漩里，那么他们的飞行就会大大省力，这个猜想一经问世，就得到了广泛的认可。
1970年，空气动力学家里萨满和斯科伦伯格运用现代空气动力学理论对大雁队伍“人”字形飞行进行了一次估算，得到的结果是25只大雁组成的人字形编队比单个大雁在相同条件下可以多飞行71%的航程。这个理论已经问世并没有引起动物学家们的注意，但却受到了成功学和领导学领域的追捧，因为这个理论可以完美论证成功学和领导学里“领导越伟大，团队越有效率”的理论。讲到这里大家是不是认为大雁“人字形”飞行的秘密已经解开了？答案是：并没有！该理论并没有将计算公式和计算过程公布于世，而是直接给出了答案，且该理论是假设大雁在整个飞行过程中不扇动翅膀，这让科学家们对这一理论最后得出的数据的真实性产生怀疑。
目前科学家对大雁队形的研究已经取得了很大的进展，但是还没有完全搞清楚大雁为什么会呈“一”字或“人”字形队伍飞行，随着科技和观测技术的发展，相信在不远的将来人们会破解这一难题！
大雁编队飞行在无人机领域的运用
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2019年北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重点实验室仿生自主飞行系统研究组根据鸿雁（大雁）群编队的飞行编队行为机制开发出了无人机平台分布式仿生集群控制系统，该系统通过模仿自然界中的鸿雁（大雁）编队行为机制，极大地提高了对无人机集群的精准编队控制。
小知识：动物仿生学在飞机上的运用
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飞机机翼曲线仿山鹬的纺锤形：乔治·凯利，英国空气动力学之父，人类历史上第一用科学方法研究航空的人，受山鹬翅膀的启发，设计出来了类似现代飞机机翼的流线型结构。
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飞机机翼表面与海鸟：海鸟可以通过调节翅膀的形状抑制升力，科学家受海鸟翅膀的启发发明了可移动的机翼，极大的提高了飞机的飞行效率。
本文系郑州市首届少儿科普征文大赛投稿入选作品
作者：文刀刘
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