必備經典基礎：翼的升阻特性。有升力-功角關係曲線、阻力-攻角關係曲線、升阻比-攻角關係曲線，等等。

但是最直觀形象的是，升力-阻力關係曲線，因為它也是不同攻角的綜合氣動力矢量的矢端連線。如下圖：

上述升阻特性都是相對於迎流方向而言的。例如等速直線滑翔時，如下圖：

包含阻力的綜合氣動力（藍色，下同），和重力（黑色）正好反向且相等，於是水平方向合力為0。這時，下滑角等於特性角，也就是滑翔比等於升阻比。

撲翼和固定翼的一個重要區別是，迎流方向和飛行方向不同。

巡航撲翼的「下揮」。當水平飛行速度為10米/秒，撲翼平均垂直線速度為負2.5米/秒時，翼軌跡平均下滑角為負14度，沒什麼好「撲」的。特別注意，合運動的氣動力決不是分運動的氣動力之和。如下圖：

但是這時比無動作等速滑翔時的下滑角要大些，把升阻特性曲線放在實際迎流方向上，在不失速攻角範圍內，綜合氣動力的特性角小於下滑角，那麼綜合氣動力雖然相對於迎流方向總是後傾的，但是相對於水平前飛方向卻可以前傾了。也就是說有前向推力，可以加速了。如下圖：

為了補償上撲時的損失，下撲時要利用綜合氣動力前傾的機會，多加一把對翼的拉力，叫做載入力（紅色）。相應地攻角也稍大一點兒，使綜合氣動力的垂直分量和總的下拉力相平衡。這樣，合力的垂直分力為0，合力的水平分力（綠色）大於0。

為了恢復翼的高度，不得不「上揮」。這時綜合氣動力不但相對於迎流方向後傾，而且相對於水平前飛方向也更後傾得多。這時減少對翼的拉力，也就是施加一個減載力。相應地攻角也稍小一些，仍然使綜合氣動力的垂直分量和總的下拉力相平衡。這樣，合力的垂直分力仍為0，合力的水平分力向後但可以較小。如下圖：

通過變拉力和變攻角，就可以在始終保持垂直合力為0的同時，使下滑時的前向力等於或大於上滑時的後向力，也就是等速或加速平飛。

簡單說就是變載滑翔，重載下滑和輕載上滑交替。攻角要滿足：

零升攻角＜上滑攻角＜等直滑翔攻角＜下滑攻角＜失速臨界攻角

數學推導證明，在理想條件下，只要滿足

|γ|≥1/ |k sinλcosλ|

就可以等速或加速平飛。其中

γ ——變載比，即變載力和重力之比。

k ——升阻比。鳥類20到40左右，滑翔翼12到18，滑翔機35左右。

λ ——翼軌跡（迎流方向）升降角。通常一、二十度。

實際需要的變載力只是重力的10~30%。

以上是巡航時的情況，也就是水平前飛速度遠大於垂直揮翼速度的情況。

而在原地起飛、低速時的加速、懸停或近乎垂直的爬升時，也就是飛行速度小於揮翼速度的非巡航狀態時，不但要加快揮翼速度，更要隨時靈活調整揮動方向和翼弦線方向。

例如起飛第一撲，此時飛行速度幾乎為零，撲翼方向就是實際迎流方向，用接近90度的大攻角，綜合氣動力以阻力為主。如下圖：

原地起飛後的一個撲翼週期，有時是「下——前——後——上」的揮翼，有時是「下——後——上——前」的揮翼，在每1/4週期之間的迎流方向和絃線方向都有很大不同，時而利用阻力為主（壓、推），時而利用升力為主（滑、抹），甚至用零升攻角（只有摩擦阻力的正正地切），以求綜合氣動力盡量指向重力的反向力和欲加速力之合力的方向，而且使全週期的綜合氣動力均值成為重力的反向力和欲加速力之合。

這就是非巡航狀態的撲翼原理。在非巡航狀態，談不上什麼效率，需要很大的變載力，飛行速度又不快。

可見，撲翼的主要原理，就是利用迎流方向和整體運動方向的差異，利用弦線和迎流方向之間攻角的變化，來實現靈活性和巡航效率。

現有的人造小型撲翼，能飛卻效率很低，最主要原因就是因為攻角控制不精確，因此變載比往往比理想狀態大2到5倍！需求功率也就比理想狀態大2到5倍，當然無法大型化。而且由於撲動動作規律是機械傳動所決定的固定規律，無法按不同飛行速度改變實際攻角，所以在飛到一定速度後，即使提高頻率，也飛不快了。

而且，理想的撲翼應該是，下揮和上揮的單程中應該盡量是直線軌跡，各種力較穩定，而下揮和上揮的轉換則應該盡量迅速改變狀態，這樣才能充分利用撲翼的差角機會。而用圓周運動來產生撲翼運動，就有太多近似水平滑翔的成分了，從時間佔空比的意義上說很不划算。

可見，提高撲翼效率的必然出路，是按照「小變載波狀滑翔」原理，在實時測量和計算飛行速度、變載力、翼軌跡升降角等瞬態物理量的基礎上，精確動態地控制弦線以求得最佳攻角。在不失速攻角範圍內，攻角的零點幾度的變化都會有顯著影響！

過去我們過分迷戀於尋找未知的、詭異神祕的「大的氣動力」，卻低估了鳥類的神經靈敏性。

人造撲翼只有兩條路可以實現高效率，第一是複雜程度類似於肢體機器人的智能控制，第二是在有反饋力的條件下像競技運動員般訓練出來的人力操控。

（詳細一點兒的表述，見我前文《鳥類巡航撲翼原理——小變載波狀滑翔》）


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