人类的智慧不仅仅停留在观察和认识生物界上，而且还能运用独有的思维和设计能力模仿生物，通过创造性的劳动增强自己的本领。鸟在空中飞翔时，尾羽并非固定不动的，而是随着鸟的上升、俯冲、翱翔不断地改变方向，起到调节平衡的作用。古人造风筝也模仿鸟尾，将风筝的尾部悬一长长的尾巴，以保持平衡。被英国人誉为航空之父的乔治·凯利，在23岁时就曾制作过类似竹蜻蜓的直升机模型。1804年，凯利利用风筝改装成一架模型滑翔机，并在他的笔记中做了详细的记载：“一个154英寸的纸风筝固定在木杆上，靠一段木支持在木杆的前部，并使它（与木杆）成6°角。木杆在风筝后向面延伸，连接一个尾巴。尾巴由两块20英寸直角相交的平面组成。重心靠装在前面的配重来调整。如在水平方向以15英尺／秒的速度投出，它将支持本身的重量滑行20～30英尺。如以大约18 °角朝上投出，它将以15英尺／秒的速度沿一条直线均匀前进。尾巴向左或向右的极小的倾斜，便会像船舵那样改变航向。”这些描述说明凯利制作的第一架模型滑翔机是对风筝的模仿，而且凯利仔细地观察了风筝尾部木杆的作用，也即尾巴在航向改变上的作用，这些对以后滑翔机的制作以及尾翼的作用也是有启示作用的。另外，凯利的追随者英国人威廉·塞谬尔·享森，在凯利的基础上， 1843 年设计了一架名叫“空中蒸汽车”的飞机，矩形机翼面积达418米2，鸟形尾翼，三轮式起落架，显然，享森“空中蒸汽车”的鸟形尾翼也是对生物的模仿，不但增加了动力，而且可以转弯，增加了飞行器的自由度。
第三节 航空体育对其他自然物模仿
自然物，一般是指天然生成之物。飞行器的仿生除了动物之外，还对树叶、孔明灯、蘑菇、雨伞、风扇进行模仿，航空与生物多样性看来似乎毫不相干，但事实上它们都存在着紧密的联系。自从达·芬奇在500年前首次绘制了飞机和直升飞机的草图以来，大自然一直都是航空创造的灵感源泉。荷叶的表面结构，使它们能够在极其潮湿的环境下保持自身的清洁和干爽，让雨水滑落，带走叶子上的污物，这些特性称为“荷花效应”，它们启发了设计师为机舱配件设计涂装的灵感，这些涂装能够让水以水球的形式流走，同时带走污物，改善卫生状况，并减少水的用量。海鸟能够利用自己的喙感受空气中的骤风载荷，从而调整羽毛的形状以抑制上升力。降落伞的样子既像蘑菇，又像中国古代的雨伞，但大多数人研究认为，降落伞是对雨伞的模仿，古时候人们撑着伞在大风大雨中行走时，一不小心雨伞被风吹走，人们看到雨伞在风中徐徐降落而受到启发。
有学者在“仿生学的相似原理”中指出：相似事物都是由相似的单元、层次排列组合而来的。这里所指的单元，是指组成事物内部结构的最基本、最简单的一种单位；所谓层次，是指事物内部相互作用、相互联系、相互制约最为紧密的相对独立的部分。一般复杂的事物都具有多层次的结构形式。科学技术的发展在某种意义上讲就是这一原理的发现与应用，所有的新发现都是和原有基础分不开的，都是从一个相互套在一起，由小到大、由低级到高级的综合相似形，演化为更复杂、更庞大的体系。要说热气球和航模直升机的仿生，正是这样一种层次排列组合的复杂过程。
1950年，江应梁在《摆彝的生活文化》中写道：“孔明灯用傣族自制富有韧性的大纸84张糊成一个大球，其大如傣族的一间竹楼。下留一孔，孔元周围下垂长数尺之粗绳四条。绳端系一篾圈。先用多人将纸球张开，用柴火从下端孔熏之。不数分钟球便膨胀，且发生上升力。于是乃用十字木架，架上缠着浸透生油的白布，引火熻着。把木架挂在篾圈上，一放手，此大球载着一团火便冉冉上升。……渐渐成为一盏明灯，终于便如一颗明星闪烁在天际了。……油尽火灭后……仍可完整落下……在数百里外。”这是我国20 世纪50 年代制作的热气球。然而，傣族的这种热气球并非是独创的，我国早就有类似的热气球，古称孔明灯。据《太平御览》记载：“艾火令鸡子飞。注取鸡子去其汁，燃艾火的空卵中，疾风因举之飞。”把空鸡蛋壳放在火上烤，当热气上升到一定时间，鸡蛋壳会腾空而起，所以古人称之为“艾火令鸡子飞”。这就是孔明灯的仿生对象，古人借鉴“艾火令鸡子飞”也不是突发奇想，而是古时候人们观察到火上总是有飞灰，火越大，热气会把物体升得很高，比如在火烧山时，伴随着火光冲天，天空会飘飘落落许多被热气升上空中的物体，这又是“艾火令鸡子飞”的模仿对象。虽然火、鸡子、树叶、灰尘是独立体，一旦这些独立体在相似的条件和相似的环境下，即鸡子在火上烤，树叶在火上经过时，都会发生升空的现象。现代热气球的放飞是模仿孔明灯，在巨大的球体下留一大孔，悬挂竹篮，篮子中有喷火装置，当火点着后热气使球体升空，当然现代的热气球喷火装置是可以控制的，也就是要想让热气球升高便升高，移动便移动，下降便下降，要比“艾火令鸡子飞”和“孔明灯”科学得多。但是无论是热气球，还是鸡子、孔明灯，有一点是一致的，那就是它们的内部都是空的，便于充盈空气，假如是实心的，要起飞就困难了。热气球的发展史，也是从小到大，从简单到复杂的过程，但它的基本原理却永远不会改变。
两千多年前鲁班用竹木模仿飞鸟，目睹了能够飞行的木鸟，这是人类研制飞行器的第一次尝试，也是航空模型的祖先，风筝也被美国国家航空航天博物馆称为“最早的飞行器”，中国古人确实了不起，然而不仅仅是这一些，在航空史上最早解决空气动力的也是中国人。比如被英国和法国的航空先驱者们用来探讨旋翼原理的竹蜻蜓，以及具备火箭升空喷气反应推力原理的探索，相继在古老的中国出现。
对蜻蜓的仿生又是一个典型的例子，在20世纪30年代，当飞机设计师研制飞机向更高的高空飞行时，遇到一个难题，就是气体动力学中的颤振现象。当飞机飞行时，机翼发生有害的振动，飞行越快，机翼的颤振越强烈，甚至使机翼折断，造成飞机坠毁。飞机设计师们为此花费了巨大的精力研究消除有害的颤振现象，经过长时间的努力才找到解决这一难题的方法。就在机翼前缘的远端上安放一个加重装置，这样就把有害的振动消除了。可是，昆虫早在三亿年以前就飞翔在空中了，它们也毫不例外地受到颤振的危害，经过长期的进化，昆虫早已成功地获得防止颤振的方法。生物学家在研究蜻蜓翅膀时，发现在每个翅膀前缘的上方有一块深色的角质加厚区——翼眼或称翅痣。如果把翼眼去掉，飞行就变得荡来荡去。
中国古人对生物的模仿是大范围的，在飞行器发明上也是多种多样的。对于蜻蜓的很强飞行能力，而且那么薄弱的翅膀竟能抗击大风，古人无不感到好奇，在好奇之余也对蜻蜓进行了模仿。虽然古人对现象和本质有了一定认识，但要制作出像蜻蜓一模一样的飞行器甚感困难，古人绞尽脑汁发明了竹蜻蜓。大概古人对蜻蜓快速扇动翅膀的印象是像扇风一样的，即螺旋式的扇动，于是古人制作出一种螺旋上升的飞行器，而且在竹蜻蜓的螺旋叶片制作上也考虑到受风问题，因此每一片旋叶的厚薄是不一样的。因为竹子韧性好，削成片不易损坏，加上螺旋叶片飞上天空会发出呼呼的声音，很像是蜻蜓迎风飞翔，故名之为“竹蜻蜓”。
仿生学的研究内容是极其丰富多彩的，因为生物界本身就包含着成千上万的种类，它们具有各种优异的结构和功能供各行业来研究。自从仿生学问世以来的二十几年内，仿生学的研究得到迅速的发展，且取得了很大的成果。就其研究范围可包括电子仿生、机械仿生、建筑仿生、化学仿生等。随着现代工程技术的发展，学科分支繁多，在仿生学中相应地开展了对口的技术仿生研究。滑翔机在西方一些国家发展迅速，滑翔机飞行的主要技术是如何使用机翼飞行，说得具体一点，就是如何像鸟一样用翅膀掌控平衡与着落。早期的滑翔机没有动力牵引，因此只能在高处起飞，尽力在飞行过程中找到上升气流。如果飞行是迎风起飞，并且风力足够，飞机就能够一直飞，直到气流消失或者飞行员决定着陆。山脚下的平地用来着陆这种飞行还是模仿了风筝的原理，没有风、气流不够，就不能起飞或飞的时间短。
那么如何不完全靠气流或在不同的风力下都能控制好滑翔机和动力滑翔机呢？这是人们一直思考的问题， 1940 年出现的调节理论，将生物与机器在一般意义上进行对比。到1944 年，一些科学家已经明确了机器和生物体内的通信，自动控制与统计力学等一系列的问题是一致的。在这样的认识基础上， 1947年，一个新的学科——控制论产生了。控制论的基本观点认为，动物（尤其是人）与机器（包括各种通信、控制、计算的自动化装置）之间有一定的共体，也就是在它们具备的控制系统内有某些共同的规律。根据控制论研究表明，各种控制系统的控制过程都含有信息的传递、变换与加工过程。控制系统工作的正常，取决于信息运行过程的正常。
在控制论的指导下，人们在滑翔机、动力滑翔伞上也利用系统控制，设计出更为科学的滑翔机而且也能更好地控制高度、速度和人力、物力。动力伞飞行运动在20世纪90年代中期形成了热潮。美国学者戈耶在《航空运动》一书里称：“到目前为止它们（动力伞）是最简单的可控制飞行器。”一般只需要进行两个控制，油门杆控制发动机加速和减速，同时也控制了动力伞的升降；当要进行转弯时，就调整另外一根控制杆，它连接着伞翼的操纵绳索，将伞翼后缘的一侧拉下，伞翼两边产生的升力就不对称了，伞翼将向升力小的一侧转弯。从信息的观点来看，控制系统就是一部信息通道的网络或体系。鸟儿在空中自由翱翔，蜻蜓在风吹雨打中能保持平行，都是这些生物体经过自身的神经未梢对风、雨的信息感受，并将各种信息通过神经传递、计算，从而控制机体（如翅膀、山脊、尾翼）而产生平衡，滑翔伞、动力伞的拉杆、油门便是控制器，它能使动力伞既产生向前向上的动力，又保持左右的平衡。
第四节 对形貌、 声音等的模仿
对外形的模仿，如蝙蝠伞服就是按照蝙蝠的样子制作的服装，目前主要用于一群跳崖爱好者中。因为蝙蝠展开翅膀能在空中滑行，姿势也很美，所以模仿蝙蝠的滑翔从数千米的高度跳下，他们还要不时地用手和身体调整方向和速度，以便到达预计地点并安全地滑翔着陆。这种模仿蝙蝠的高空滑翔运动刚刚兴起，但目前主要在西方国家开展。
对竹蜻蜓的模仿主要是陀螺效应：旋转的物体有保持其旋转方向（旋转轴的方向）的惯性。例如一个转动的物体，当在某一点施力，施力的效果会出现在沿转动方向90度的地方出现，而且转动的物体会有保持原来状态，抗拒外来力量的倾向，也就是转动中物体的轴心会极力保持在原来所指的方向。枪管中的膛线使子弹高速旋转以保持直线性就是运用陀螺效应，直升机高速旋转的主旋翼同样的也会有陀螺效应产生，控制方式也必须考虑这种力效应延后90度出现的陀螺效应。陀螺仪的作用是平衡直升机的方向，就好像固定翼的方向舵一样，它能够自动控制直升机，在发射机没有给出方向指令时，保持原来的方向。
对声音的模仿有风筝。南通是中国四大风筝产地之一，盛产板鹞，为全国绝无仅有。板鹞风筝硕大无比、平整如板，由六角形为基础，通过组合变化，结构成串连星式南通风筝。古人在纸鹞上以竹丝为弦，风吹有声，如筝鸣响，故取名风筝。可以毫不夸张地说，在风筝世界中，形声兼备的南通哨口板鹞是难得的名副其实的艺术瑰宝。这种风筝大的有几米高，上面装有几百只大小不同的“口”和“哨”，放上天去这些口、哨发出不同的高低音，像一支大型乐队在空中合奏，声音可传到几里之外，十分雄伟。当地的俗谚说：“鹞子口声急，明朝雨打壁、鹞子满天飞，家家有得收。”南通板鹞风筝最大的特色就是这一排排的哨口，这里的“口”和“哨”是分开来讲的。小的“哨”在风筝的最上边，大的“口”在风筝的最下面，哨口是整个风筝里的重低音，一般是由葫芦制成。制作时，根据哨口盖面的大小，切出葫芦的口径大小。通过打磨、浸泡后上漆晾干。竹哨是哨口中音色最为清脆明亮的，它是通过老艺人一刀一刀加工出来的。竹子削得越薄，音色就越亮。一般板鹞风筝上的竹哨口，以三个大小不同的哨口合为一组，称为连哨。竹哨的大小是根据竹子的粗细来定的。再根据高低音的不同，挂制在风筝上。能让哨口发出声响的，是雕工相当精细的哨口盖面。盖面是根据哨口的种类来决定所采用材料的，一般小哨口、竹哨口都是用竹子雕刻的盖面，大型的葫芦哨口就用南通当地产的季节树来做原材料，因为它质地轻，不容易变形。雕刻好的哨口，经过试音，区分高中低音，由上至下排列在鹞面上，有的鹞面可装有数十个乃至数百只大小不一的哨口。放飞时，其响声明朗，音调悠长、音量巨大，震空齐鸣，又是一道迷人的景象。
