飞羽是鸟类扑翼飞行的关键器官,飞羽的非对称性、几何形状与空气动力学性能的关系以及髓质的力学性能等已经被初步揭示,但是仍然不能够解释鸟类优异的起降性能和飞行能力。本文对9目29种不同体重、不同飞行高度的鸟类的第一枚初级飞羽内(甲羽)和羽轴髓质的微观结构进行了观察和结构参数的测量。结果显示:1.羽小枝形成的(甲羽)面为半透气结构,有钩羽小枝基柄背侧与(甲羽)面角度较大,翅膀上扬时空气可以从基柄间隙通过(甲羽)面,从而减轻上扬动作能耗;无钩羽小枝基柄高度扭曲,与(甲羽)面平行,且呈覆瓦状排列,在翅膀下扑时空气不能通过(甲羽)面,从而有利于产生推力和升力。2.羽枝轴腹缘卷曲在相邻的羽枝之间形成开放、半开放或封闭的、渐缩的管状结构,翅膀下扑时,空气从羽枝基本进入管状结构后发生转向和加速,从管道末端喷出,从而使羽毛获得一个较大的向前推力。这种管状结构对鸟类的起降和飞行起着关键作用。3.管状结构内表面为非光滑表面,摩擦作用影响气流喷出的动量,不同鸟类在管的结构上采用不同的策略以适应获得动力的需要,包括不同的长度、内径和不同的封闭程度等。4.髓质空泡状结构是将羽轴载荷分配到整根羽轴的重要结构,对羽轴弹性的也有一定的贡献,同时也是羽轴保持力学性能情况下减轻重量的关键结构。