蚊子飛行空氣動(dòng)力學(xué)原理很獨(dú)特
英國(guó)《自然》雜志近日在線發(fā)表的一篇?jiǎng)游飳W(xué)論文,介紹了令蚊子得以飛行的獨(dú)特空氣動(dòng)力學(xué)原理。該研究或?qū)⒃谖磥?lái)仿生學(xué)中得到應(yīng)用。

(圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))
蚊子擁有一對(duì)長(zhǎng)而細(xì)的翅膀,相對(duì)其尺寸而言,翅膀振動(dòng)速度較快(振動(dòng)頻率約為800赫茲),振幅小于任何其它昆蟲(chóng)類(lèi)群。蚊子翅膀的拍動(dòng)角約為40度,不到蜜蜂的一半,讓人不免猜測(cè)蚊子究竟是如何實(shí)現(xiàn)飛行的。
位于英國(guó)哈特菲爾德的皇家獸醫(yī)學(xué)院中,研究人員理查德·邦弗瑞及其同事此次通過(guò)分析表明,除了前緣渦產(chǎn)生升力之外,蚊子還采用另外兩種空氣動(dòng)力學(xué)特性:后緣渦以及利用翅膀轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的一種升力機(jī)制。

(圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))
研究人員表示,其它昆蟲(chóng)在下拍和上拍的平動(dòng)階段產(chǎn)生主要的重量支撐,而蚊子獨(dú)特的翅膀形狀和運(yùn)動(dòng)意味著,它們的重量主要在每一個(gè)半次拍動(dòng)結(jié)束時(shí)翅膀轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬間得到支撐。這樣,反過(guò)來(lái)通過(guò)尾流捕捉在翅膀后緣產(chǎn)生渦流,而尾流捕捉是一種昆蟲(chóng)通過(guò)重新捕捉在前一次拍動(dòng)中損失的能量而獲得額外升力的現(xiàn)象。
至于蚊子為何演化成采用不同于其它昆蟲(chóng)常用飛行模式的情況,目前科學(xué)家仍不清楚。但是,高頻率拍翅所需的慣性動(dòng)力較大。論文作者認(rèn)為,這一點(diǎn)或通過(guò)其他選擇性優(yōu)勢(shì)得到補(bǔ)償。
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