蜻蜓：飛行的王者，科學家研究數十年，一直吃不透關鍵技術！

2023-03-31 09:16:16 1

自從人類誕生以來，人們很容易羨慕看到鳥兒在空的範圍內高速飛行，而不考慮地形:要是我能飛就好了。這個願望持續了幾千年，終於在20世紀初達到了前所未有的突破。通過觀察鳥類的飛行和它們翅膀的結構，萊特兄弟成功地發明了飛機，從而實現了人類的夢想。從那以後，人類不斷在高速和重載範圍內挑戰自己，把鳥類遠遠甩在後面。

除了鳥類，人類還模仿昆蟲的垂直起飛、降落和盤旋，並發明了直升機。從那時起，人類已經能夠在科技領域自由飛翔。有些人斷言鳥類和昆蟲不再鼓舞人了！真的是這樣嗎？

答案是完全否定的。就尺寸和重量而言，人造飛機遠遠超過鳥類和昆蟲。然而，就飛行特性而言，人類飛機仍然是真正的弱雞。與鳥類和昆蟲相比，它們是簡單、粗糙和低效的石油老虎。特別是與蜻蜓相比，任何先進的飛機幾乎都像弱智的人。

就飛行效率而言，人的飛機不如鳥，甚至比蜻蜓更差。

在鳥類和昆蟲的世界裡，蜻蜓被認為是一種超級無敵的存在和飛行大師。簡而言之，蜻蜓既有高速飛行性能，又有很好的機動性。它們可以快速改變高度和方向。類似的性能可以在人類戰鬥機上看到。然而，蜻蜓有更強大的功能。它們可以在一定高度緩慢滑行，也可以在空的範圍內盤旋，這讓人類設計師直接下跪。

這不是最強的。儘管蜻蜓在生物學上是相對較小的物種，但它們也可以上下顛倒、側向飛行，甚至可以直線上下移動。這沒什麼大不了的。更令人驚訝的是，當一對蜻蜓交配時，雙方還可以互相合作，以高速飛行。垂直起飛、著陸和懸停不是問題。這項技能讓全世界的飛機設計師啞口無言。如果能夠實現，人類的編隊飛行，空運輸石油、彈藥，甚至飛行員，都不會成為問題，甚至空維護飛機。如果可以的話，再來一次

蜻蜓可以在尷尬的位置交配，並迅速一起飛。雖然它們的機動性較差，但仍然相當靈活。

科學家研究蜻蜓已經有幾十年了，他們發現蜻蜓有許多秘密。其中之一是蜻蜓可以有效地利用不穩定的漩渦。常規的人類飛機在巡航時基本上有固定的機翼，迎角大多為0-5度。然而，蜻蜓的翅膀一直在不停地移動，但它們每秒鐘能振動30-50次。振動也很特別，不僅繞著根部來回移動，還不斷繞著根部旋轉，不斷調整機翼和氣流的相對角度。人類已經實現了前者，這是非常粗糙和簡單的:改變機翼後掠角，巡航階段往往是固定在一個角度和鎖定

科學家驚嘆於蜻蜓的特殊表現。眾所周知，大多數常規機翼在迎角為20度時開始失速，升力大大下降。然而，蜻蜓的最大迎角超過40度，並且可以反覆利用不穩定的渦流來增加升力。不存在拖延和失控的風險。科學家們已經努力工作了幾十年，希望掌握這項技術，將來能夠將飛機的巡航效率提高一倍甚至更多。

近年來，飛機設計者的一個方向是模仿鳥類或昆蟲的撲翼，蜻蜓是其中的焦點。

蜻蜓仍然有許多秘密。有兩對翅膀串聯在一起。每對翅膀中有一個可以單獨操作。通過對神經系統的精確控制，它們可以自由飛行，不僅可以向前飛，還可以快速轉彎。它們還可以產生直接的向上和向下運動。現在還不完全清楚，如果沒有人類的重型噴射設備，前後對機翼如何工作才能達到如此完美的飛行效果。只有通過輕翼運動，他們才是。

飛機設計者認為蜻蜓的飛行性能基本上是無與倫比的，但它們在大型飛機上使用時有許多障礙，包括人類很難實現大型可變機翼的高速振動，不僅在兩個方向上的耦合作用，而且前、後機翼的氣動影響，以及垂直向上和向下升力的單一產生。無論是氣動控制原理還是機構設計，材料開發都是極其困難的。

蜻蜓作為飛行器，具有高速高效的巡航、高機動、垂直起降、懸停和突然垂直機動，這些都是設計者的夢想功能。到目前為止，只實現了一小部分。世界上對蜻蜓的研究也進入了一個新的階段，新產品不斷湧現。