动物世界: 为什么猫头鹰的飞行是“静音”的?

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你知道吗？在所有鸟类中，夜行猫头鹰的飞行噪声最低。它在大自然中经过千万年的进化，已经形成了独特的躯体特征和能够适应环境的静音飞行本领。即使在万籁俱静的夜空背景声场下，猫头鹰高速飞行时的噪声也难以被其猎物察觉。

　　这一现象引起了鸟类学家、声学专家甚至军事专家的极大兴趣。汉斯出版社《应用物理》期刊一文分析说，猫头鹰的静音飞行与其飞行噪音的特性有关。猫头鹰可以将绝大部分飞行噪声能量控制在1600Hz以下的低频范围。而其猎物(田鼠等)的听觉只对频率在2000Hz以上的声音敏感，猎物听不到猫头鹰的飞行。

　　羽毛也是猫头鹰静音飞行的重要因素。猫头鹰翅膀初级飞羽外缘的梳齿结构可以起到涡流发生器的作用，将流过翅膀表面的大空气涡流“过滤”成细碎的小涡流，抑制紊流边界层噪声的产生；气流经过翅膀后缘时会发生涡旋脱落分离，初级飞羽后缘的穗状须边可以使脱离过程变得离散，抑制涡流脱离引起的气动噪声；覆盖在猫头鹰体表的大量松软绒毛具有吸声降噪功能，能够吸收气流与猫头鹰身体作用时发出的声音，减少声音反射。猫头鹰体表羽毛的多级分叉结构(包括绒毛末级分叉“竹节”结构)也在气动噪声能量耗散方面也发挥着重要作用。

另外，猫头鹰的羽毛还具有特别的力学特性。猫头鹰翅膀和尾部羽毛的弹性模量较大，弹性模量较大的翅膀飞羽和尾部羽毛刚性较大，不易变形，主要用于调整和保持猫头鹰的飞行姿态，并获得最大升力，而身体其他部位的绒毛因弹性模量较小，较为柔软，在飞行过程中受到气流冲击时，通过柔顺变形来吸收噪声能量。

　猫头鹰的静音飞行特性，是多个降噪因素综合产生的总体效应。猫头鹰的翅膀翼型和初级飞羽的形态结构发挥着消声降噪的作用，而大量分布在猫头鹰身体其他部位的绒毛的形态结构，以及猫头鹰皮肤和皮下结构，起到了吸声降噪的效果。猫头鹰羽毛的力学特性，对于降噪的贡献较为复杂，可能兼具消声降噪和吸声降噪的效果。

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