蜻蜓飛行原理,蜻蜓的翅膀仿生學

2021-07-27 21:54:25 字數 5008 閱讀 9759

1樓:莊生曉夢

蜻蜓是昆蟲中的飛行能手,蜻蜒的翅質薄而輕,左右兩邊各有前後翅,重量非常輕,每秒卻可振動30一50次。蜻蜒飛翔起來十分靈活,它既能夠快速飛行,迅速變換方向和高度,又能在某一高度緩緩滑翔,或懸浮在半空中,甚至還能倒飛、側飛、直上直下,可以說是隨心所欲,即使最現代化的飛機也遠遠不及蜻蜒的飛行本領。

蜻蜒不凡的飛行技能應歸功於它具有發達的翅肌和氣囊,前者使翅能快速扇動,後者貯有空氣,可以調節體溫,增加浮力。

蜻蜓飛得那麼自由自在,是靠神經系統控制著翅膀的傾斜角度,微妙地與飛行速度和大氣氣壓相適應。由於翅膀傾斜角度的不同,使得它既可以產生向上的升力,也可以產生向前或向後的推力,從而能夠自由自在的飛行。

觸角感受器

蜻蜓的觸角很短,剛毛狀,上面分佈了許多感受器。感受器的種類主要有錐狀感受器、腔錐感受器、板狀感受器及壇狀感受器。有研究表明不同種蜻蜓所具有的感受器種類不一,數量及分佈形式也不同。

對於雌雄蜻蜓其感受器也是有差異的,雌性蜻蜓的感受器在同一科、同一屬及同種內是穩定的,而在不同科、不同屬間就有明顯的差別,同一屬內不同種間差別雖然微小,但個別種的區別還是是很明顯的,因此雌性蜻蜓的感受器在分類中也具有一定意義。

2樓:宋少

蜻蜓和蝴蝶翅膀的結構不同,蝴蝶翅膀表面覆蓋了鱗片,又不象蜂鳥有內骨骼肌肉增強及靈活運動組織,使其不能象蜂鳥蜻蜓那樣進行高頻率的震動,因而產生和利用微小尺度的空氣旋渦或小尺度的不穩定氣流必然弱於蜻蜓蜂鳥,因而飛行能力必然弱於蜻蜓蜂鳥,也可以說產生和利用微小尺度的空氣旋渦或小尺度的不穩定氣流的能力與翅膀震動頻率正相關,但蝴蝶利用的仍是微小尺度的空氣旋渦或小尺度的不穩定氣流,與大鳥的飛行原理是完全不同的。

膜質翅用於鼓動空氣飛行,革質翅用於保護膜質翅,兩對膜質翅者呈波浪狀振翅,保證氣流方向,就是說飛行時其前翅和後翅永遠不會同時在最高點或者最低點。

蜻蜓---蜻蜓目,膜質翅;蝴蝶----鱗翅目,兩對膜質附鱗片翅。

基本上是翅膀的振動是翅膀下方產生許多微小的低密度空氣炮成而產生浮力和想前的推動力。

蜻蜓的翅膀仿生學

3樓:熙苒

蜻蜓通過翅膀振動可產生不

同於周圍大氣的區域性不穩定氣流,並利用氣流產生的渦流來使自己上升。蜻蜓能在很小的推力下翱翔,不但可向前飛行,還能向後和左右兩側飛行,其向前飛行速度可達72公里/小時。此外,蜻蜓的飛行行為簡單,僅靠兩對翅膀不停地拍打。

科學家據此結構基礎研製成功了直升飛機。

飛機在高速飛行時,常會引起劇烈振動,甚至有時會折斷機翼而引起飛機失事。蜻蜓依靠加重的翅膀在高速飛行時安然無恙,於是人們效仿蜻蜓在飛機的兩翼加上了平衡重錘,解決了因高速飛行而引起振動這個令人棘手的問題。

每隻蜻蜓的翅膀末端,都有一塊比周圍略重一些的厚斑點。這就是防止翅膀顫抖的關鍵(抗顫振結構)

蜻蜓的翅膀又薄又脆,但它快速飛行時為什麼沒有劇烈抖動、破碎的現象呢?科學家發現,每隻蜻蜓的翅膀末端,都有一塊比周圍略重一些的厚斑點。這就是防止翅膀顫抖的關鍵(抗顫振結構)。

科學家按這個方法改進了機翼,果然機翼就不再抖動了。以後,科學家還注意研究了蒼蠅、蚊子、蜜蜂等昆蟲的飛行方法及原理,造出了許多具有多種優良效能的新式飛機,在軍事、科技、民用等方面發揮了很大作用。

人類找到並模仿蜻蜓翅膀的「法寶」,改造機翼,就是採用了模仿發明法。模仿發明法就是以某一物件為原形的樣板,通過結合實際地學習與借鑑,從而導致創新設想的方法。

蜻蜓與仿生

蜻蜒通過翅膀振動可產生不同於周圍大氣的區域性不穩定氣流,並利用氣流產生的渦流來使自己上升。蜻蜒能在很小的推力下翱翔,不但可向前飛行,還能向後和左右兩側飛行,其向前飛行速度可達72km/小時。此外,蜻蜒的 飛行行為簡單,僅靠兩對翅膀不停地拍打。

科學家據此結構基礎研製成功了直升飛機。飛機在高速飛行時,常會引起劇烈振動,甚至有時會折斷機翼而引起飛機失事。蜻蜒依靠加重的翅痣在高速飛行時安然無恙,於是人們仿效蜻蜒在飛機的兩翼加上了平衡重錘,解決了因高速飛行而引起振動這個令人棘手的問題。

外型特徵

蜻蜓可分為蜻蜓類的差翅亞目和豆娘類的均翅亞目(束翅亞目),間翅亞目有僅三種蜻蜓分別是在日本印度中國,此亞目有活化石之稱,中國的最古老。也是有翅亞綱裡的很原始的昆蟲。幼蟲稱為稚蟲,完全水生,形態與習性與成蟲完全不同。

各種的稚蟲形態差異極大。

蜻蜓是世界上眼睛最多的昆蟲。蜻蜓的眼睛又大又鼓,佔據著頭的絕大部分,有三個單眼,複眼約由28000多隻小眼組成,它們的視力極好,而且還能向上、向下、向前、向後看而不必轉頭。此外,它們的複眼還能測速。

當物體在複眼前移動時,每一個「小眼」依次產生出反應,經過加工就能確定出目標物體的運動速度。這使得它們成為昆蟲界的捕蟲高手。其咀嚼式口器發達,強大有力。

蜻蜓翅發達,前後翅等長而狹,膜質,網狀翅脈極為清晰,飛行能力很強,每秒鐘可達10米,既可突然迴轉,又可直入雲霄,有時還能後退飛行。休息時,雙翅平展兩側,或直立於背上。前翅和後翅不相似,後翅常大於前翅。

翅的前緣,近翅頂處,各有1個翅痣,呈長方形或方形,可保持翅的震動規律性,並可防止因震顫而折傷。胸部斜列,前胸小,能活動。足接近頭部(以便於捕食)。

腹部細長。成蟲的構造雖頗一致,但大小差別懸殊,翅展一般為5公分。從最小的1.

8公分(0.7吋)到最大的19.3公分(7.

5吋)。

蜻蜓腹部細長、扁形或呈圓筒形,末端有肛附器。足細而弱,上有鉤刺,可在 空中飛行時捕捉害蟲。雄蟲交配器位於腹部

二、三節腹板上。雌雄交尾也在空中進行。多數雌蟲在水面飛行時,分多次將卵「點」在水中,也有的將腹部插入淺水中將卵產於水底。

4樓:匿名使用者

在利奧那多·達·芬奇研究鳥類飛行造出第一個飛行器400年之後,人們經過長期反覆的實踐,終於在2023年發明了飛機,使人類實現了飛上天空的夢想。由於不斷改進,30年後人們的飛機不論在速度、高度和飛行距離上都超過了鳥類,顯示了人類的智慧和才能。但是在繼續研製飛行更快更高的飛機時,設計師又碰到了一個難題,就是氣體動力學中的顫振現象。

當飛機飛行時,機翼發生有害的振動,飛行越快,機翼的顫振越強烈,甚至使機翼折斷,造成飛機墜落,許多試飛的飛行員因而喪生。飛機設計師們為此花費了巨大的精力研究消除有害的顫振現象,經過長時間的努力才找到解決這一難題的方法。就在機翼前緣的遠端上安放一個加重灌置,這樣就把有害的振動消除了。

可是,昆蟲早在三億年以前就飛翔在空中了,它們也毫不例外地受到顫振的危害,經過長期的進化,昆蟲早已成功地獲得防止顫振的方法。生物學家在研究蜻蜓翅膀時,發現在每個翅膀前緣的上方都有一塊深色的角質加厚區——翼眼或稱翅痣。如果把翼眼去掉,飛行就變得盪來盪去。

實驗證明正是翼眼的角質組織使蜻蜓飛行的翅膀消除了顫振的危害,這與設計師高超的發明何等相似。假如設計師們先向昆蟲學習翼眼的功用,獲得有益於解決顫振的設計思想,就可似避免長期的探索和人員的犧牲了。面對蜻蜓翅膀的翼眼,飛機設計師大有相見恨晚之感!

5樓:錦上添草

人類發明飛機後,由於飛行速度不斷提高,常因機翼劇烈抖動而機毀人亡。 蜻蜓的翅膀末端有一塊略重的厚斑點,這就是防止震動的原因。 人們根據蜻蜓的特點,改進了飛機,飛機穩定性大幅提高。

純手打, ....給個分噻!

6樓:匿名使用者

提提提提提提提提提古塔他同他同

飛機的飛行原理和蜻蜓有什麼相似之處?要詳細的。 5

7樓:文學嘗試

飛機和蜻蜓的飛行都有防止震顫的功能,科學家們從蜻蜓的飛行中得到啟示,解決了飛機飛行過程中的震顫問題。

蜻蜓有不少飛行絕技高招。飛行中它們常常輪流振動著前翅和後翅,突然又伸直雙翼滑翔飛行。偶爾也只振動前面的雙翼,而將後面的一對翅膀平靜地伸展著。

蜻蜓不但能向前飛行,而且可作反向後退飛行。時而振動翅膀,靜止地滯留空中,甚至在捕殺獵物時,它們還可以做短距離的垂直飛行。

氣動彈性力學中的顫振現象,能使高速飛行的飛機翅膀斷裂,造成機毀人亡。蜻蜓的每一片翅膀前緣的上方翼眼,這就是蜻蜓消除顫振隱患的裝置。在飛機的機翼盡端的前緣部位設定一個加重灌置(最簡單不過的就是焊上一個鉛重錘),有害的振動便消除了。

擴充套件資料

地球上的各種生物,在幾百萬年的進化過程中,擁有了適應環境的各種功能,而且其進化程度接近完美。人類模仿生物的功能進行物質改良與創新是一種常用的方法。

近代,科學家根據蜻蜓的飛行原理研製成功了直升飛機;根據青蛙眼睛的特殊構造研製了電子蛙眼,用於監視飛機的起落和跟蹤人造衛星;根據螢火蟲和海蠅的發光原理,獲得了化學能轉化為光能的新方法,從而研製出化學熒光燈;

再如仿昆蟲單複眼的構造特點,製造出大螢幕模組化彩電和複眼照相機;仿狗鼻子嗅覺功能,製造出電子鼻,可以檢測出極其微量的有毒氣體等等令人驚歎的創造。

8樓:臨風剔羽

飛機,我們常說的固定翼飛機。他靠得是機翼上下表面的壓力差產生的升力。

而蜻蜓是拍動翅膀,靠的是對空氣的反作用力飛行。

但蜻蜓翅膀不動的時候,靠慣性滑翔時的飛行原理和固定翼飛機一樣。

蜻蜓的飛行原理是什麼?

9樓:宋少

蜻蜓和蝴蝶翅膀的結構不同,蝴蝶翅膀表面覆蓋了鱗片,又不象蜂鳥有內骨骼肌肉增強及靈活運動組織,使其不能象蜂鳥蜻蜓那樣進行高頻率的震動,因而產生和利用微小尺度的空氣旋渦或小尺度的不穩定氣流必然弱於蜻蜓蜂鳥,因而飛行能力必然弱於蜻蜓蜂鳥,也可以說產生和利用微小尺度的空氣旋渦或小尺度的不穩定氣流的能力與翅膀震動頻率正相關,但蝴蝶利用的仍是微小尺度的空氣旋渦或小尺度的不穩定氣流,與大鳥的飛行原理是完全不同的。

膜質翅用於鼓動空氣飛行,革質翅用於保護膜質翅,兩對膜質翅者呈波浪狀振翅,保證氣流方向,就是說飛行時其前翅和後翅永遠不會同時在最高點或者最低點。

蜻蜓---蜻蜓目,膜質翅;蝴蝶----鱗翅目,兩對膜質附鱗片翅。

基本上是翅膀的振動是翅膀下方產生許多微小的低密度空氣炮成而產生浮力和想前的推動力。

科學家根據蜻蜓飛行的原理在2023年發明了飛機 ( )

10樓:疏慧英潮璞

科學家抄根據蜻蜓飛行的原理在2023年發bai明瞭飛機(x)不是du

zhi2023年,是2023年

林務官下令「打掃dao」森林,破壞了自然界的生態平衡(√)人類受蜻蜓翅膀啟發製造的新型機翼,可以避免飛機因劇烈抖動而破碎的現象出現(√)

蜻蜓翅膀的作用,蜻蜓的翅膀是什麼形狀?有什麼作用?

蜻蜓翅膀的作用是用來飛行的 氣動顫振是一個困難的問題,因為飛機的機翼在飛行中,會產生高速顫振現象 一種有害的振動 飛得越快,翅膀更加激烈顫動,甚至導致邊路突破發生墜機空難悲劇。為了克服撲在高飛行的飛機機翼產生的問題,許多科學家和測試人員做各種試驗,花了大量的時間和精力去解決它,並最終以失敗告終。後來...

蜻蜓像什麼?蜻蜓的作用是什麼,蜻蜓的翅膀是什麼形狀?有什麼作用?

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