蜻蜓的翅膀仿生学

2020-04-30 军事 322阅读

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。此外,蜻蜓的飞行行为简单,仅靠两对翅膀不停地拍打。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。

每只蜻蜓的翅膀末端,都有一块比周围略重一些的厚斑点。这就是防止翅膀颤抖的关键(抗颤振结构)

蜻蜓的翅膀又薄又脆,但它快速飞行时为什么没有剧烈抖动、破碎的现象呢?科学家发现,每只蜻蜓的翅膀末端,都有一块比周围略重一些的厚斑点。这就是防止翅膀颤抖的关键(抗颤振结构)。科学家按这个方法改进了机翼,果然机翼就不再抖动了。以后,科学家还注意研究了苍蝇、蚊子、蜜蜂等昆虫的飞行方法及原理,造出了许多具有多种优良性能的新式飞机,在军事、科技、民用等方面发挥了很大作用。

人类找到并模仿蜻蜓翅膀的“法宝”,改造机翼,就是采用了模仿发明法。模仿发明法就是以某一对象为原形的样板,通过结合实际地学习与借鉴,从而导致创新设想的方法。

扩展资料

蜻蜓与仿生

蜻蜒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。蜻蜒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72km/小时。此外,蜻蜒的 飞行行为简单,仅靠两对翅膀不停地拍打。

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。蜻蜒依靠加重的翅痣在高速飞行时安然无恙,于是人们仿效蜻蜒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。

外型特征

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。

参考资料:百度百科 仿生学

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