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科学家怎样从蜻蜓身上发明了直升机?

作者:Anita 发布时间: 2021-12-22 05:27:24

简介:】蜻蜓通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流,并利用气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜓能在很小的推力下翱翔,不但可向前飞行,还能向后和左右两侧飞行,其向前飞行速度

蜻蜓通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流,并利用气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜓能在很小的推力下翱翔,不但可向前飞行,还能向后和左右两侧飞行,其向前飞行速度可达72公里/小时。科学家据此结构基础研制成功了直升飞机。飞机在高速飞行时,常会引起剧烈振动,甚至有时会折断机翼而引起飞机失事。蜻蜓依靠加重的翅膀在高速飞行时安然无恙,于是人们效仿蜻蜓在飞机的两翼加上了平衡重锤,解决了因高速飞行而引起振动这个令人棘手的问题。

为了研究滑翔飞行和碰撞的空气动力学以及其飞行的效率,一个四叶驱动,用远程水平仪控制的机动机翼(翅膀)模型被研制,并第一次在风洞内测试了各项飞行参数。

第二个模型试图安装一个以更快频率飞行的翅膀,达到每秒18次震动的速度。有特色的是,这个模型采用了可变可调节前后两对机翼之间相差的装置。研究的中心和长远目标,是要研究使用“翅膀”驱动的飞机表现,以及与传统的螺旋推动器驱动的飞机效率的比较等等。

一般体型较大,翅长而窄,膜质,网状翅脉极为清晰。视觉极为灵敏,单眼3个;触角1对,细而较短;咀嚼式口器。腹部细长、扁形或呈圆筒形,末端有肛附器。足细而弱,上有钩刺,可在空中飞行时捕捉害虫。幼虫(稚虫)在水中发育,在水中用直肠气管鳃呼吸。一般要经11次以上蜕皮,需时2年或2年以上才沿水草爬出水面,再经最后蜕皮羽化为成虫。稚虫在水中可以捕食孑孓或其他小型动物,有时同类也相残食。成虫一般在池塘或河边飞行捕食飞虫。除能大量捕食蚊、蝇外等对人有害的昆虫,有的还能捕食蝶、蛾、蜂,实为益虫。[1]  蜻蜓的已知种类超过5,000种。

蜻蜓可分为蜻蜓类的差翅亚目和豆娘类的均翅亚目(束翅亚目),间翅亚目有仅三种蜻蜓分别是在日本印度中国,此亚目有活化石之称,中国的最古老。也是有翅亚纲里的很原始的昆虫。幼虫称为稚虫,完全水生,形态与习性与成虫完全不同。各种的稚虫形态差异极大。

蜻蜓是世界上眼睛最多的昆虫。蜻蜓的眼睛又大又鼓,占据着头的绝大部分,有三个单眼,复眼约由28000多只小眼组成,它们的视力极好,而且还能向上、向下、向前、向后看而不必转头。此外,它们的复眼还能测速。当物体在复眼前移动时,每一个“小眼”依次产生出反应,经过加工就能确定出目标物体的运动速度。这使得它们成为昆虫界的捕虫高手。其咀嚼式口器发达,强大有力。

蜻蜓翅发达,前后翅等长而狭,膜质,网状翅脉极为清晰,飞行能力很强,每秒钟可达10米,既可突然回转,又可直入云霄,有时还能后退飞行。休息时,双翅平展两侧,或直立于背上。前翅和后翅不相似,后翅常大于前翅。翅的前缘,近翅顶处,各有1个翅痣,呈长方形或方形,可保持翅的震动规律性,并可防止因震颤而折伤。胸部斜列,前胸小,能活动。足接近头部(以便于捕食)。腹部细长。成虫的构造虽颇一致,但大小差别悬殊,翅展一般为5公分。从最小的1.8公分(0.7吋)到最大的19.3公分(7.5吋)。

蜻蜓腹部细长、扁形或呈圆筒形,末端有肛附器。足细而弱,上有钩刺,可在空中飞行时捕捉害虫。雄虫交配器位于腹部二、三节腹板上。雌雄交尾也在空中进行。多数雌虫在水面飞行时,分多次将卵“点”在水中,也有的将腹部插入浅水中将卵产于水底。

首先,不是科学家从蜻蜓身上发明了直升机而是根据蜻蜓的原理改善了飞机的安全性蜻蜓是靠神经系统控制着翅膀的倾斜角度,微妙地与飞行速度和大气气压相适应。蜻蜓这种“自动驾驶仪”比现代飞机灵巧得多。人们从仿生学的角度不断研究昆虫的飞行与构造机能的特点,“移植”到飞机设计上加以应用。例如在空气动力学中有一种“颤振”现象,如飞机机羽不能消除“颤振”,快速飞行时就会使机羽折断,招致机毁人亡。蜻蜓则是消除颤振的“先驱者”,它的翅端前缘有一块色深加厚的部分,叫翅痣。这是保护薄而韧的蜻蜓翅不致折损的关键,人们仿照翅痣,在飞机机羽上设计了加厚部分,于是战胜了颤振,保证了快速型飞机的安全。答题不易,如觉满意,望采纳,感谢你的支持~~~~~。

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