說起會飛行的動物，可能很多人第一時間會馬上想起鳥類，然而如果要論飛行技術，那鳥類可能就得讓一讓了，畢竟早在3億多年前的石炭紀，昆蟲就已經飛向了藍天，而在那個時候地球上根本就沒有鳥類。 蜻蜓，飛行界的王者
經過3億多年的演化，地球上現存的昆蟲早已擁有了令人驚嘆的飛行能力。在它們之中，相信大家最熟悉的應該就是蚊子了，雖然我們對蚊子非常反感，但我們不得不承認，這種昆蟲的飛行技術確實很強，在很多時候，它們都會憑借非常靈活的空中機動來輕松逃過我們的“魔掌”。 然而蚊子卻有一個揮之不去的“噩夢”——蜻蜓，作為一種食肉性昆蟲，蜻蜓最愛吃的食物之一就是蚊子，根據昆蟲學家提供的統計數據，蜻蜓捕食蚊子的成功率高達90%以上，這足以說明蜻蜓的飛行技術遠遠凌駕于蚊子之上。實際上，蜻蜓的飛行技術可以說是自然界的頂級水平，正因為如此，它們也被稱為飛行界的王者。 蜻蜓的飛行技術到底有多強？蜻蜓的飛行速度可以高達每小時50公里，這比大多數昆蟲要快很多，它們可以在高速運動中很快地靜止，并且穩穩地懸停在空中，也可以在極短的時間內從懸停狀態轉為高速飛行。在飛行過程中，蜻蜓還可以進行毫無征兆地“急轉彎”，在追捕獵物時，蜻蜓的瞬間加速度可以達到9g以上，這無疑極大地提升了它們的捕獵成功率。
蜻蜓飛行的方向可以是空中的任意方向，你沒有看錯，是任意方向，不管是向下還是向上，向左還是向右，甚至它們還可以直接倒著飛行。 除此之外，蜻蜓還可以一次性飛行非常遠的距離，人們早已觀測到有些蜻蜓能夠穿越印度洋遷徙至非洲，而在2016年時候，一項來自羅格斯大學生物學家的研究表明，有一種薄翅蜻蜓竟然能夠橫跨太平洋，其飛行距離可以高達6440公里。 假如從未見過蜻蜓的話，那么我們很可能無法想象出自然界中居然會存在著飛行技術如此高超的昆蟲。那么它們是怎么做到的呢？雖然科學家研究多年，仍未完全搞清楚蜻蜓的秘密，但還是有很多收獲，下面我們就來看一看。 蜻蜓的秘密
作為飛行界的王者，蜻蜓擁有四只巨大的翅膀，它們的翅膀非常輕薄，最薄處的厚度可以小于2微米，在將其放大之后可以看到，蜻蜓的翅膀擁有一種特殊的網狀翅脈結構，其“主脈”為四邊形網絡，而“次脈”多為五邊形和六邊形，科學家認為，這種結構讓蜻蜓的翅膀具備了很強的韌性。
上圖為科學家利用掃描電子顯微鏡觀測到的蜻蜓翅膀的微觀結構，可以看到，蜻蜓的翅膀表面布滿了納米級的柱狀結構，它們不僅可以在空氣流過翅膀表面時直接影響流體動力學，還使得蜻蜓的翅膀具備良好的疏水性，很難沾上水以及灰塵。 值得一提的是，在過去的日子里，“顫振”一直是人類在飛行器領域的一大難題，所謂“顫振”是指在飛行過程中，飛行器的機翼在空氣動力、彈性力以及慣性力的綜合作用下發生的一種有害的振動，飛行器的速度越快，“顫振”就越強烈，在嚴重的時候，甚至還會造成機翼直接折斷。 理論上來講，像蜻蜓這種巨大的翅膀同樣也會發生“顫振”，但實際上，蜻蜓卻絲毫沒有受到“顫振”的威脅，這是為什么呢？
科學家經過研究后發現，原因就是在蜻蜓翅膀的前緣，存在著一個被稱為“翼眼”的加厚區域（如上圖所示），它可以有效地消除蜻蜓在高速飛行時產生的“顫振”。在接下來的日子里，人們便模仿了蜻蜓，在飛行器的機翼上也增加了類似的結構，從而一舉克服了“顫振”這一難題。 研究表明，蜻蜓的每一只翅膀都是由獨立的肌肉控制，并且它們還可以旋轉，這就意味著蜻蜓在飛行的時候能夠單獨控制前翅和后翅的傾角以及翅膀振動的幅度和頻率，通過不同的相位差，就可以實現各種飛行需求。
例如當蜻蜓的后翅領先前翅4分之1周期的時候，蜻蜓就可以獲得很大的升力，從而可以穩穩地懸停在空中，當后翅比前翅提前90度，就可以獲得很大的推力，從而高速飛行，當所有的翅膀同步時，則可以獲得在某個方向上的最大推力，從而實現“急轉彎”，而當所有的翅膀都停止振動時，蜻蜓則可以進入滑翔模式，科學家認為，滑翔模式就是蜻蜓能夠進行超遠距離飛行的秘密。 小結蜻蜓高超的飛行技術無愧于“飛行界的王者”這一稱號，而它們也是我們人類最好的老師，就目前來看，雖然蜻蜓的秘密我們仍未完全搞清楚，但是科學家對于蜻蜓的研究卻從未停止過，期待在不久的將來，我們人類的飛行器也能像蜻蜓一樣在天空中飛行。 好了，今天我們就先講到這里，歡迎大家關注我們，我們下次再見。 （本文部分圖片來自網絡，如有侵權請與作者聯系刪除） |
