风能是一种取之不竭、用之不尽可再生的清洁能源。目前由于能源危机和保护环境等问题，利用风能受到越来越多国家的关注。而风力机是利用风能的最好形式。风力机的叶片是风力机捕捉风能的核心部件，由于叶片处于自然环境下运行，直接与空气接触，与鸟类滑翔时翅翼完全展开的工作条件相似，因此本论文以鸟类翅翼为研究对象，探索其高效飞行的奥秘。鸟类是古代爬行类动物经过亿万年进化而来的适应飞行的动物，它卓越的飞行性能是任何一种动物无法比拟的。鸟类经过数千年的进化形成了流线型的身体、中空的骨架结构、巧妙地循环系统，使其能够在空中自由的翱翔。鸟类的飞行方式有扑翼飞行和滑翔飞行，而翅翼是飞行的主要器官之一。滑翔飞行是鸟类飞行的一种方式，主要利用翅翼的形状在空气中长时间的滑翔，减少能量消耗。鸟类翅翼的展弦比、翅翼的构型、翅翼的横断面形状和羽毛结构，能够有效的减少在飞行时遇到的阻力，决定着鸟类飞行效率的高低。论文以海鸥翅翼为研究对象，海鸥滑翔时每小时飞行速度仅19公里，是滑翔速度最慢的鸟类，它可以巧妙地利用气流慢慢滑翔，只要有一点上升气流，就足以托住它，这是海鸥所具备的特殊本领。本论文运用仿生思想，结合海鸥翅翼的生物学特性，从形态和结构等因素着手，对海鸥翅翼优良的气动性能进行分析。论文分析了初级飞羽和次级飞羽结构与飞行性能间关系。通过测量内、外羽片面积，发现其具有明显的不对称性，这种结构有利于减少空气阻力。采用电子显微镜和体视显微镜观察，发现初级飞羽具有钩羽小枝，并形成稳固的钩链结构，形成一个单向透气结构，对于海鸥翅翼长时间滑翔有非常重要的意义。海鸥羽毛是由羽轴和羽片构成的弹性结实的羽片，能减小空气阻力，增加鸟体浮力；通过对初级飞羽和次级飞羽的润湿性测量，发现飞羽具有较强的疏水性和各向异性，有利于降低飞行阻力。采用逆向工程由点构成面的方法建立了海鸥翅翼的三维模型，利用数值模拟方法分析海鸥翅翼对边界层流场的影响，研究了不同风速条件下海鸥翅翼的气动性能，发现海鸥翅翼的表面流线型结构和翅翼构型使流经翅翼表面的气体不易发生分离，在风速达到7m/s时，海鸥单翅翼的升力可达到1.05牛顿，足以使海鸥在海面上长距离滑翔。提取了海鸥翅翼的前凸和上弯的构型数据，构建了前凸和上弯两种模型，通过数值模拟方法分析了两种模型的气动性能，发现两种模型都能有效的抑制表面气体分离，降低模型的阻力。在海鸥翅翼距翼根的20%、30%、40%、50%和60%位置处分别截取海鸥翅翼的剖面翼型，并通过最小二乘法建立了翼型的曲线方程。分析了翼型的气动性能，与标准NACA4412相比，距翼根50%的翼型具有优越的气动性能，比标准翼型升力提高35.4%，升阻比提高了10%。加工了各截面的翼型，在风洞中进行了测试，结果与数值模拟一致。将海鸥翅翼的优良翼型和构型，与风力机叶片的设计相结合，设计出仿生叶片。通过数值模拟分析，发现仿生叶片的气动性能较标准叶片的气动性能有所提高。