本文参加百家号 #科学了不起#系列征文赛 。
无论是生在城市 , 还是长在乡村 , 抓蜻蜓都是儿时夏日的一项主要娱乐活动 , 当然 , 现在出生在大城市的孩子是没有这份乐趣了 , 因为蜻蜓已经不是随处可见 , 即便是在公园之中 , 也不过是零星几只 。
凡是儿时拿着网子捕过蜻蜓的人都知道 , 蜻蜓的飞行十分“诡异” , 它能够说停就停 , 说走就走 , 不需要转弯掉头 , 就可以上下左右四处翻飞 , 当然了 , 如果它想要掉头 , 也可以在一瞬之间给你来一个急转弯 , 所以捕捉蜻蜓从来都不是一件容易的事情 。 也许你会说“不对啊 , 捕蜻蜓很容易啊” , 这可能是自我感觉引起的偏差 , 如果你每挥动一次捕虫网 , 都可以捕到一只蜻蜓 , 那么你的确可以说很容易 。 如果你挥两次网 , 能够捕获一只 , 那么你的捕猎成功率就只有50% , 这就一点也不能称之为容易了 , 况且大多数人挥动七八次 , 才能捕一只 , 对于一个捕猎者而言 , 借助于工具 , 才能实现百分之十几的捕猎成功率 , 实在是低得可怜 , 所以蜻蜓并不好抓 。
蜻蜓除了“诡异”的飞行方式 , 还有一点令人记忆深刻 , 就是它们翅膀上那个带有颜色的小格子 。
直观来看 , 蜻蜓的翅膀是由很多四边形网格所构成的 , 而在每一个翅膀的前缘部位会有一个小格带有颜色 , 而且不同种类的蜻蜓 , 这个小格的颜色也不相同 。 小时候 , 我们只把这个小格看作是蜻蜓翅膀上的装饰物 , 然而并没有这么简单 。
蜻蜓是一种飞行速度很快的昆虫 , 它的最高时速可以达到50公里 , 这是不是有些不正常?是不太正常 , 因为飞得太快 , 翅膀是会折断的 , 这是人类在制造飞机的时候发现的一个问题 。 飞行在飞行的过程中 , 机翼会受到很多不同力的共同作用 , 比如惯性力、空气动力以及弹性力等等 , 而在这些力的共同作用之下 , 机翼就会发生振动 , 而这种振动就被称之为“颤振” 。
颤振是一种有害的振动 , 而且飞机飞行的速度越快 , 颤振往往就越强烈 , 当颤振强烈到一定程度的时候就会导致机翼折断 , 所以在很长时间以来 , 颤振都是阻碍飞机提速的一个难题 , 直到人类发现了蜻蜓的秘密 。
为什么蜻蜓高速飞行 , 却不会因颤振都导致翅膀断裂呢?原因就在翅膀前缘那个有颜色的小格子上 。 这个小格子的名字叫做“翼眼” , 它类似于一个除颤器 , 可以消除高速飞行中所产生的颤振 , 于是人类便也在飞机的机翼上增加了类似的结构 , 终于解决了颤振难题 。
蜻蜓能够高速飞行的奥秘揭开了 , 那么蜻蜓的飞行姿势为何如此“诡异”呢?蜻蜓与鸟类不同 , 甚至于与其它昆虫也不相同 , 蜻蜓的飞行不需要以头作为全身的引领 , 它可以实现“平移” 。
一只悬停于空中的蜻蜓 , 不需要转弯 , 就可以保持原有的姿势和方向 , 平行向上下左右移动 , 如果有需要 , 它也可以在高速飞行的过程中突然来个不合常理的急转弯 , 比如你突然举起捕虫网的时候 。 蜻蜓是如何完成这些高难度飞行的呢?秘密其实还是在蜻蜓的身上 。 我们知道蜻蜓有四个翅膀 , 而这四个翅膀是真正意义上的四个翅膀 , 因为它们完全相互独立 , 由独立的肌肉控制 。 这意味着什么呢?意味着蜻蜓可以让四个翅膀进行不同频率、不同力度、不同角度的挥动和旋转 。 能够单独控制每一个翅膀 , 就可以塑造各种不同的相位差 , 从而满足不同的飞行需求 。
通过单独控制每一个翅膀 , 蜻蜓就可以由悬停突然加速 , 也可以向不同的方向平移 , 当然也可以在高速飞行的过程中突然停住 , 或者来一个看似不合常理的急转弯 。
【蜻蜓|蜻蜓翅膀上带颜色的小格,有什么用?总算知道了】我们只知道蜻蜓飞得快、飞得好 , 但却不知道蜻蜓还能飞得很远 。 我们不会想到将一个小小的昆虫和长途迁徙联系在一起 , 但蜻蜓就是有这个能力 。 一般的蜻蜓可以实现上千公里的飞行 , 而有一些特殊种类的蜻蜓甚至具有横跨太平洋的飞行能力 , 而这可能与蜻蜓能够让四个翅膀全部停止挥动进行长距离滑行有关 。 在已知的所有拥有飞行能力的动物中 , 蜻蜓的综合飞行能力可以说是最强的 , 遗憾的是人类对于蜻蜓飞行的秘密还并不完全掌握 , 上面所说的这些只是一些初步研究和表面认知 , 关于蜻蜓飞行的奥秘 , 人类需要探究的部分还很多 。
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