Question

蜻蜓的翅膀

Answer 1

蜻蜓的翅膀为什么带有很多小格？
颤振曾是空气动力学中的一个难题，由于飞机的机翼在高速飞行中会产生颤振现象（一种有害的振动），飞行越快，机翼的颤振越强烈，甚至造成机翼折断，发生机毁人亡的空难悲剧。

为了克服在高速飞行时飞机机翼产生的颤振问题，许多科学家和试验人员作过种种试验，花费了很大的精力和时间试图解决它，最终都以失败告终。后来，研究人员在观察蜻蜓飞行时，从蜻蜓的翅膀上获得了灵感：蜻蜓之所以能够灵活自如有效地控制翅膀的颤振，是因为在它的半透明翅膀的前缘有一块加厚的色素斑（称为“翼痣”或“翼眼”），这就是蜻蜓在快速飞行和转弯时不受颤振困扰的症结所在，因为翅痣有着很好的消振功能。

这是这种昆虫经过长期的进化结果，蜻蜓在三亿年前就获得的一种消振功能。如果将翅痣去掉，蜻蜓飞行时就变得荡来荡去。

实验证明蜻蜓翅痣的角组织使蜻蜓飞行时消除了颤振。于是，人们就依此类推，模仿蜻蜓，在飞机机翼末端的前缘装上了类似的加厚区，以便消除颤振。

果然颤振现象竟奇迹般地克服了，由此而产生的空难也就销声匿迹了。所以蜻蜓的翅膀除能使蜻蜓快速飞行和转弯外，主要是能消除颤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。
蜻蜓的翅膀是什么形状？有什么作用？
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）。
蜻蜓翅膀的特征
蜻蜓的翅斑和飞机翼上的加厚区

颤振曾是空气动力学中的一个难题，由于飞机的机翼在高速飞行中会产生颤振现象（一种有害的振动），飞行越快，机翼的颤振越强烈，甚至造成机翼折断，发生机毁人亡的空难悲剧。为了克服在高速飞行时飞机机翼产生的颤振问题，许多科学家和试验人员作过种种试验，花费了很大的精力和时间试图解决它，最终都以失败告终。后来，研究人员在观察蜻蜓飞行时，从蜻蜓的翅膀上获得了灵感：蜻蜓之所以能够灵活自如有效地控制翅膀的颤振，是因为在它的半透明翅膀的前缘有一块加厚的色素斑（称为“翼痣”或“翼眼”），这就是蜻蜓在快速飞行和转弯时不受颤振困扰的症结所在，因为翅痣有着很好的消振功能。这是这种昆虫经过长期的进化结果，蜻蜓在三亿年前就获得的一种消振功能。如果将翅痣去掉，蜻蜓飞行时就变得荡来荡去。实验证明蜻蜓翅痣的角组织使蜻蜓飞行时消除了颤振。于是，人们就依此类推，模仿蜻蜓，在飞机机翼末端的前缘装上了类似的加厚区，以便消除颤振。果然颤振现象竟奇迹般地克服了，由此而产生的空难也就销声匿迹了。

蜻蜓的翅膀振动频率仅为每秒钟十次。
人类由蜻蜓的翅膀得到什么启示
科学家从蜻蜓的翅膀得到启示改善了飞机翅膀。在飞机高速飞行的时候，飞机的翅膀都会发生“颤振”的现象，也就是说，飞机的翅膀会不由自主地振动，这种有害的振动会造成翼折人亡的惨剧。当我们人类正在为这个难题所困扰的时候，自然界里的昆虫们早在千百万年前，就发明了对抗颤振的方法。蜻蜓翅膀上的黑痣就是这方面的杰作。蜻蜓的翅膀边上有一块较重的褐色的厚片，可以保持飞行时的平稳。有人做过实验，如果把蜻蜓翅膀上的黑痣去掉，那么蜻蜓在飞起来的时候就会荡来荡去的。于是，人们根据蜻蜓翅痣的原理，在飞机翅膀上也设计了加厚的部分，这样就能消除颤振的危害。

人类自古就想像鸟儿一样飞上蓝天。科学家认真研究了鸟类飞行的原理，终于在1903年发明了飞机。30年以后，由于飞机速度的不断提高，经常发生机翼因剧烈抖动而破碎的现象，造成机毁人亡的惨祸。过了好久好久，人类才从蜻蜓那里找到了防止这类事故的方法。原来，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所在。从蜻蜓翅膀上的厚斑找到了防止事故发生的方法，因而造出性能优良的新式飞机，提高了飞机的飞行质量