模拟自然界最有效的传单之一的空气动力学秘密

来自澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)的JohnYoung博士和来自牛津大学动物学系的动物飞行研究人员团队使用高速数码摄像机拍摄风洞中的蝗虫，捕捉如何蝗虫翅膀的形状在飞行中变化。他们利用这些信息创建了一个计算机模型，重建了复杂拍打运动产生的气流和推力。

这项突破性的结果发表在本周的“科学”杂志上，意味着工程师首次理解了自然界最有效的传单之一的空气动力学秘密-这些信息对于用于搜索和救援，军事等领域的微型机器人传单的创建至关重要。应用和检查危险环境。

“所谓的'大黄蜂悖论'声称昆虫无视空气动力学定律，已经死了。现代空气动力学确实可以准确地模拟昆虫飞行，”澳大利亚航空航天，土木与机械工程学院讲师杨博士说。国防军学院(UNSW@ADFA)。

“生物系统已经通过数百万年的进化压力进行了优化，并提供了许多性能的例子，远远超过了人工可以达到的水平。

“一只昆虫精心构造的翅膀，其曲折和曲线，以及脊状和皱纹的表面，与飞机的流线型机翼相距甚远，”杨博士说。

“直到最近，还没有可能测量飞行中昆虫翅膀的实际形状-部分原因是它们的翅膀拍得如此之快，部分原因是它们的形状非常复杂。

“蝗虫是工程师研究的一种有趣的昆虫，因为它们能够在非常有限的能量储备下飞行极长的距离。”

一旦完成了蝗虫翅膀运动的计算机模型，研究人员就进行了改进的模拟，以找出机翼结构如此复杂的原因。

在一次测试中，他们去除了皱纹和曲线但是留下了扭曲，而在第二次测试中他们用刚性平板取代了翅膀。结果表明，简化模型产生升力，但效率低得多，需要更多的飞行动力。

“致力于制造昆虫式微型飞行器的工程师的信息是，昆虫翅膀的高扬程可能相对容易实现，但如果目的是为了实现能够实现蝗虫间洲际飞行的那种效率然后，变形机翼设计的细节是至关重要的，“杨博士说。

牛津大学的团队是SimonWalker博士，RichardBomphrey博士，GrahamTaylor博士和动物学系动物飞行小组的AdrianThomas教授。

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