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大黄蜂的飞行

2009-09-23 10:25
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飞行器与昆虫
牛津大学动物学系的亚德里安•托马斯说,从一战期间开始,学术界就出现了一个关于大黄蜂的秘密,即大黄蜂不应该具有飞行的能力。那时的科学家认为,所有动物的飞行机制都应该与飞机一样。这项研究认为,“一只大黄蜂将花粉搬回蜂巢所需要的升力系数是一战时期飞机所能达到的升力系数的两倍。”

托马斯教授和他在牛津大学的同事理查德•邦姆弗雷博士的研究显示,对于大黄蜂来讲,升力的效率并不是关键。“大黄蜂的两翼之间有一个巨大的身体,有点像我们常见的运输机。由于身体太庞大了,不可能从身体获得升力。而且两翼是被身体分开的。这些都不利于提高产生升力的效率。”但是,由于大黄蜂飞到自己的采食地并把食物搬回蜂巢,托马斯说:“它从周围的气流获得了很多升力,而左右两翼分开可以使得它很好的完这一成飞行动作。这对大黄蜂来说非常重要。”

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进化与空气动力学
托马斯对空气动力学与动物进化之间的关系非常感兴趣。他说:“空气动力理论能够使我们预测鸟类、蝙蝠和昆虫在自然选择的情况下会如何进化。”但是,自然选择的精妙意味着任何鸟类、蝙蝠或昆虫所具有的独特本领都有可能为工程师带来灵感。托马斯和邦姆弗雷利用烟雾成像技术观察风洞中大黄蜂两翼周围气流的情况。托马斯说:“我们使用这一技术已经快十年了。”但是,新技术可以使他们得到1000帧每秒的图像。他们发现,大黄蜂震动翅膀的速度是每秒150下。而且,两翼周围的气流与传统飞机机翼附近的气流非常不同,而且更加复杂。
 
昆虫与风扇
这项研究一个潜在的应用便是为各种机器,如电脑设计风扇。“昆虫是非常有效的风扇。它们拥有推动气流的高超手段。”模仿昆虫制造风扇的潜力非常大。“我们现在正研究与翼的振动有关的机制,也有些机制是在翼旋转的时候体现的。”

 

 

该内容来源于英国总领事馆文化教育处

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