九三阅兵中的仿生智慧：你没注意到的细节

华语天空

在9月3日举行的中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵中，空中梯队再次成为焦点。预警指挥机、歼击机、轰炸机、运输机等主战机型掠过天安门，彰显我国航空工业与国防实力。

2025年九三大阅兵的空中梯队

图源：央视新闻

而在1949年开国大典时，新中国空军的“家底”只有17架战机，周恩来总理的那句“飞机不够，我们就飞两遍”，道尽了当年的无奈与艰辛。从“17架飞两遍”到今天“千百架齐飞”，中国航空事业在筚路蓝缕中创造了跨越式发展的奇迹，完成了看似不可能完成的赶超之路。

1949年开国大典上的飞机表演

图源：新华网

这样的跨越式进步，不仅得益于国家的力量与科技工业的积累，更凝聚着几代中国科学家的智慧与汗水——他们从自然界中汲取灵感，在仿生学、空气动力学、材料学等领域攻坚克难，将飞鸟的启示化作守护蓝天的国之重器。

在今天的空中梯队里，外界期待的最新一代战斗机——“六代机”没有出现。更符合规律的解释是：该型机尚未正式列装（或仍处试验定型阶段）。

其外形引来了不少网友的讨论。网络上甚至流传着一张对比图，称我国正在研发的沈飞六代战斗机与伯劳鸟十分相似。

网上流传的伯劳和沈六代机的外形对比图｜图源：网络


且不说上图中的“伯劳鸟”是不是真的伯劳科的鸟类，事实上，伯劳科的鸟类并不特别擅长“长时间快速”飞行。因为它尾巴较长，翅膀宽圆，难以在空中做急转、悬停等高难度动作。

伯劳科的鸟类｜图源：郑运祥、图虫创意

其实，飞机的外形设计从不会仿造某一种鸟类，而是集成多种功能后的综合考虑。

相比外形模仿，更重要的是从鸟类身上学到飞行最重要的几样东西：升力、推力和控制。那么，有哪些仿生原理应用在战斗机上呢？

静默的空中猎手

新一代战斗机最看重的性能之一就是隐身。

在自然界中，许多时候鸟类也需要隐身。比如猛禽捕捉猎物的时候需要尽可能的保持安静，以免被猎物发现。

雕鸮的飞行捕食姿势

图源：图虫创意

鸮形目鸟类作为夜间捕食的高手，能够在夜空中悄无声息的飞行，这得益于其翅膀的独特结构：初级飞羽前段具有类似梳子的锯齿状结构，这些锯齿能够将穿过翅膀的气流改变方向，将较大的涡流转化为无数个细微的小涡流，这样就能大幅度降低飞行时产生的空气涡流噪音。

飞行中的短耳鸮

摄影：郑运祥

科学家受此启发，将飞机舱门的边缘、甚至座舱盖和发动机喷头等部位也采用了锯齿形设计，让现代的战斗机能够在空中悄然而行。

歼20锯齿状舱门和锯齿状发动机

图源：百家号

突破速度的边界

游隼是地球上俯冲速度最快的鸟类，俯冲时速可接近390公里/小时。为了减少风阻，它会收拢翅膀，将身体压成流线型，从而靠身体形态来破开空气。

游隼俯冲时会将翅膀向内合拢

摄影：郑运祥

同样追求速度极致的战斗机也从游隼身上得到了启发。有些战斗机具有修长的机身、三角主翼、机头小鸭翼的组合，正是模仿了游隼俯冲时的姿态，这种设计在高速飞行时为战斗机提供了极高的机动性和自身的稳定性。

鸭翼是指在主翼前方设置一对小翼面，

通过改变气流方向来增加飞机的升力和机动性

图源：搜狐新闻

精准的飞行姿态控制

科学家发现，多数大型鸟类在飞行时，其翅膀末端的初级飞羽会向上翘起，这样能够有效阻止翼尖下表面高压气流向上表面低压区绕流，从而减少阻力。而鸟类在起落和低速飞行时则会展开翅膀，增加翅膀表面积达到加大阻力的方式。

黑翅鸢的翅膀尖端在飞行时明显向上翘起

摄影：郑运祥

飞机在飞行时面临同样的问题：机翼下方高压气流通过翼尖向后方不断旋转，形成翼尖涡，翼尖涡会给飞行带来额外的阻力。

翼梢小翼能够明显减少涡流产生的阻力

图源：知乎

科学家通过在飞机两尖端增加垂直于机翼的翼梢小翼（Winglet）结构从而达到类似鸟类上翘的初级飞羽的效果，通过削弱翼尖涡流强度从而降低飞行阻力，增加升力的作用。

飞机尖端向上翘起的就是翼梢小翼结构

图源：百家号

从单一模仿到多样融合

现代战机的设计灵感不仅来自鸟类，而是融合了各种仿生学。比如相对于以前的静态隐身，现有很多战机采用“超材料”主动隐身，这类似于自然界中的变色龙。

避役类动物（变色龙）能够改变体色和环境相融合

图源：图虫创意

在变色龙的皮肤下具有纳米级的光子晶体结构，可以通过改变晶体的排列，主动改变反射的光波长，从而实现体色的改变，和环境相适应。

不同颜色变色龙，及其皮肤下光子晶体的微观结构

图源：知乎

新一代战斗机的表面将不再是简单的涂层，而是由无数个微小传感器、通信单元和射频发射单元等组成的“电子皮肤”。这层皮肤不仅可以通过模拟机身背部的天空或者地面的颜色，实现视觉上的“透明化”，还能感知来自不同方向的雷达波威胁，通过调节蒙皮上的微型单元电流，动态改变整机表面的电磁特性，将照到战斗机的雷达波向其他方向散射开来，让雷达难以发现战斗机准确的位置。

另外协同作战也是新一代战机的重要能力。在自然界中，蜜蜂遵循简单的规则就能够进行复杂群体行为，如寻找蜜源、构建精巧的蜂巢等，同样鸿雁等多种鸟类可以呈V字形飞行，位于后侧的鸟类可以借助前边鸟类扇动翅膀所产生的上升气流，达到降低飞行阻力的作用。

鸟群在飞行时常形成V字形

摄影：郑运祥

现代化战斗机则采用编组的方式，实时共享信息，自动保持最优编队队形，即使某一架被击落，其他飞机也能够像蜂群一样，重新进行编组和信息共享。

九三大阅兵飞行表演

图源：央视新闻

现代化战斗机已不再是对自然界“形似”的模仿，而是对生物行为规律更深层次的理解。从猫头鹰到游隼，从鸿雁到变色龙，自然界的亿万年智慧，正在化作大国之翼的力量。

今天，我们的飞机，再也不用“飞第二遍”了！

作者  郑运祥
上海市林业总站 工程师
策划制作

科学审核：杨刚，上海自然博物馆自然史研究中心副主任、研究员；何鑫，上海自然博物馆自然史研究中心 研究员

策划&责编：小小蒲公英
审校：张雪容、徐湮