蝴蝶翼拍手解释飞行的奥秘

2021-01-28 22:30:40

迄今为止,蝴蝶的飞舞对于研究者来说还是一个谜,因为它们的翅膀相对于它们的体型异常大而宽。现在,研究人员已经研究了风洞中蝴蝶的空气动力学特性。结果表明,蝴蝶使用了高效的拍手技术,因此利用了它们独特的翅膀。这有助于他们在逃避捕食者时迅速起飞。

迄今为止,蝴蝶的飞舞对于研究者来说还是一个谜,因为它们的翅膀相对于它们的体型异常大而宽。现在,瑞典隆德大学的研究人员已经研究了风洞中蝴蝶的空气动力学特性。结果表明,蝴蝶使用了高效的拍手技术,因此利用了它们独特的翅膀。这有助于他们在逃避捕食者时迅速起飞。

该研究解释了机翼形状和机翼灵活性的好处。

隆德大学的研究人员研究了在风洞中起飞时自由飞翔的蝴蝶的脉动。在向上冲程中,机翼罩杯,在它们之间形成一个充满空气的口袋。当机翼碰撞时,空气被迫排出,形成向后喷射,推动蝴蝶前进。向下的拍打还有另一个功能:蝴蝶停留在空中,不会掉落到地面。

大约50年前,研究人员描述了机翼碰撞的情况,但是只有在这项研究中,该理论才在自由飞行的真实蝴蝶身上进行了测试。到现在为止,人们普遍认为蝴蝶的机翼在空气动力学上效率低下,但是研究人员认为相反的说法是正确的。

"当蝴蝶将它们拍打在一起时,翅膀被托起,使翅膀的行程更加有效。这是一种优雅的机制,比我们想象的要先进得多,并且令人着迷。当蝴蝶必须迅速起飞以逃避捕食者时,蝴蝶会从该技术中受益,"研究蝴蝶的生物学研究员Per Henningsson说。空气动力学与同事Christoffer Johansson。

"蝶形机翼的形状和柔韧性可以激发小型无人机的性能和飞行技术的进步,"他继续。

除了研究风洞中的蝴蝶外,研究人员还设计了模仿真实蝴蝶翅膀的机械翅膀。 机械翼形杯状并折叠时的形状和柔韧性证实了效率。 "我们的测量结果表明,与机翼刚度相比,柔性机翼产生的冲击力高出22%,效率提高了28%," Christoffer Johansson总结道。 L. C. Johansson,P。Henningsson。 蝴蝶由于其灵活的机翼而使用有效的推进拍手机制进行飞行。 皇家学会接口杂志,2021年; 18(174):20200854 DOI:10.1098 / rsif.2020.0854 ScienceDaily与TrendMD网络中的站点共享链接,并从第三方广告商处获得收入(如指示)。