windows10正版验证:蜻蜒和蝴蝶的翅膀不同于鸟类,飞行原理是怎样的?

蜻蜓是昆虫中的飞行能手，蜻蜒的翅质薄而轻，重量只有0．005克，每秒却可振动30一50次；它们的飞行速度可达每小时40．23公里，冲刺飞行速度可高达40米／秒。你看它的形状是不是很象一架小型飞机：平展的四翼，细长的腹部，还有那飞翔时平稳的样子。蜻蜒飞翔起来十分灵活，它既能够快速飞行，迅速变换方向和高度，又能在某一高度缓缓滑翔，或悬浮在半空中，甚至还能倒飞、侧飞、直上直下，可以说是随心所欲，即使最现代化的飞机也远远不及蜻蜒的飞行本领。有些蜻蜒能够长途飞行，飞越几千万公里。蜻蜒不凡的飞行技能应归功于它具有发达的翅肌和气囊，前者使翅能快速扇动，后者贮有空气，可以调节体温，增加浮力，因而它能自如地停留在空中。它那两对膜质的翅膀上布满了纵横交错的翅脉，使蜻蜓的翅既轻又结实。翅的前缘有角质加厚形成的翅痣，可别轻看了这小小的翅痣，它是蜻蜓飞行的消振器，能消除飞行时翅膀的振颤，如果去掉它，蜻蜓飞起来就会象喝醉了酒-样摇摇摆摆，飘忽不定。在航空史上，飞机由于剧烈振动而时常发生机翼断裂，后来飞机设计师根据蜻蜓的翅膀逐渐摸索出了解决的办法，在飞机的两翼各加一块平衡重锤。

大尺度的鸟飞行运用的空气动力学原理与小尺度的蜻蜓、蜂鸟是完全不同的。空气中存在着大量微小尺度的空气旋涡或小尺度的不稳定气流，小尺度的蜻蜓、蜂鸟快速振动翅膀也能造成这类微小尺度的空气旋涡或小尺度的不稳定气流，可以类比成布朗运动吧，但布朗运动的尺度还要远远小于微小尺度的空气旋涡。在与微小尺度的空气旋涡尺寸处于同一数量级上，密度又不太高的蜻蜓能充分利用了这些微小尺度的空气空气运动，因而能作出令人惊讶的不凡的飞行技能，而且其飞行效率也是远高于大尺度飞鸟的。
而蜂鸟由于密度大于蜻蜓，利用微小尺度的空气运动的能力就要弱一些，必须依靠快速振动翅膀，造成这类微小尺度的空气旋涡或小尺度的不稳定气流，再加以利用，但仍远胜于大尺度的飞鸟。
大尺度的飞鸟由于翅膀体积远大于这些微小空气运动的尺度，作用于翅膀上的这些微小空气运动被互相抵消掉了。这正象大尺度范围观察不到布朗运动和越大型的飞机/轮船受气流/波浪的影响越小，飞行/航行得越平稳一样。
蜻蜓和蝴蝶翅膀的结构不同，蝴蝶翅膀表面覆盖了鳞片，又不象蜂鸟有内骨骼肌肉增强及灵活运动组织，使其不能象蜂鸟蜻蜓那样进行高频率的震动，因而产生和利用微小尺度的空气旋涡或小尺度的不稳定气流必然弱于蜻蜓蜂鸟，因而飞行能力必然弱于蜻蜓蜂鸟，也可以说产生和利用微小尺度的空气旋涡或小尺度的不稳定气流的能力与翅膀震动频率正相关，但蝴蝶利用的仍是微小尺度的空气旋涡或小尺度的不稳定气流，与大鸟的飞行原理是完全不同的。