虽然人们认为不稳定的滑翔是鸟类飞行敏捷性的关键，但密歇根大学的航空工程师和不列颠哥伦比亚大学的生物学家之间的合作表明，稳定性起着重要作用。

这一发现可能会导致设计更灵活的飞机，特别是无人驾驶飞行器(UAV)。

这一发现令人惊讶，因为人们认为鸟类一直在向不太稳定的飞行方向稳步进化，从最早鸟类的长而笨重的恐龙尾巴到现代鸟类的短尾敏捷。然而，从飞行可控性的角度来看，这并没有那么令人震惊。

“我一直很惊讶鸟类如何看似毫不费力地滑翔数小时，只是在瞬间完成一些独特的技巧，比如俯冲或其他突然看起来不稳定的动作，”博士克里斯蒂娜哈维说.UM航空航天工程专业的学生和Nature研究的主要作者。

不稳定的飞行需要时刻保持警惕以避免坠毁——一种控制算法调整战斗机上的襟翼，或者大脑发出信号让肌肉进行纠正变化。相比之下，稳定滑翔可以在一定程度上被动地纠正阵风的抖振。

UBC动物学教授DougAltshuler说：“我们进行了由VikramBaliga领导的进化分析，结果非常令人信服地表明，有一股强大的进化力量驱使鸟类不趋向于稳定性或机动性，而是趋向于在它们之间过渡的能力。”，谁监督了该项目的生物学方面。

哈维曾在阿特舒勒手下的UBC攻读硕士学位，她原本打算帮助研究鸟类。然而，当大流行使旅行变得不可取时，她的前实验室同事为她收集了数据。Baliga，博士后研究员，JasminWong，博士。动物学专业的学生，​​在UBC的Beaty生物多样性博物馆研究了22种鸟类。博物馆收集在动物园和野生动物保护区死亡的鸟类，并将它们冷冻起来以备将来研究。

学分：密歇根大学

“我们在机翼弯曲和伸展过程中跟踪肘关节和腕关节的运动以及整个机翼形状，并对博物馆标本进行解剖，”Wong说。

她和巴里加仔细测量了一只鸟的每个主要身体部位的长度、宽度和质量，包括头部、躯干、翅膀和尾巴。哈维随后开发了一个计算机模型，可以读取这些信息并计算每只鸟的重心在哪里——有点像一个平衡点。依靠之前的工作，哈维估计了每个翅膀形状的中性点——如果将重心放在鸟身上，鸟的位置就不会受到阵风等干扰的影响。

稳定性的关键在于这两个点——重心和中性点——彼此之间的关系。当中性点在重心前面时，滑翔的鸟儿是稳定的，这意味着如果一阵风把它吹成向上倾斜的状态，鸟儿会被动地回到起始位置而不改变姿态。但是，如果中性点在质心后面，除非采取纠正措施，否则鸟儿将继续向上倾斜。

“将每个物种的所有这些不同的信息结合在一起，我们创建了模型，让我们了解一个物种在飞行时如何改变其自身的稳定性或不稳定性，”巴利加说。

事实证明，大多数现代鸟类可以通过改变翅膀的形状来操纵中性点，使其位于重心之前或之后，从而使它们能够根据需要调整其稳定性。

“研究变形飞机的研究人员长期以来一直引用鸟类飞行作为动机。克里斯蒂娜的独特背景和随后的研究有助于将这些主张转化为分析术语，从鸟类飞行及其与变形无人机的关系中得出精确的科学，”丹尼尔英曼说，UM航空航天工程的HarmBuning大学教授，负责监督该项目的工程方面。

哈维提到了一项这样的研究，其中受鸟类启发的无人机可以通过向后扫动翅膀在稳定滑翔和不稳定滑翔之间转换。然而，这些研究人员发现，通过这种过渡来控制飞机具有挑战性。

“我的下一步是让控制专家参与新的合作，”哈维说。“如果我们想让我们的无人机去那里，那需要做多少工作?这可行吗?”