【簡介：】相當(dāng)狹小的昆蟲，按照空氣動(dòng)力學(xué)的理論來分析是絕對(duì)不會(huì)飛的。而最后的結(jié)論是：大黃蜂之所以會(huì)飛，是因?yàn)闆]有人告訴它，它不會(huì)飛。相信這個(gè)聽上去沒有多少
定翼型在定常氣流中所產(chǎn)生

相當(dāng)狹小的昆蟲，按照空氣動(dòng)力學(xué)的理論來分析是絕對(duì)不會(huì)飛的。而最后的結(jié)論是：大黃蜂之所以會(huì)飛，是因?yàn)闆]有人告訴它，它不會(huì)飛。相信這個(gè)聽上去沒有多少 定翼型在定常氣流中所產(chǎn)生的升力進(jìn)行計(jì)算，這種方式對(duì)固定翼飛行器是有效的。可是，我們每個(gè)人都能區(qū)分昆蟲和飛機(jī)，不光因?yàn)槔ハx體積小，還因?yàn)槔ハx是使用 振翅的方式飛行。在這種飛行方式下的空氣動(dòng)力學(xué)理論被稱為非定常流理論。根據(jù)這個(gè)理論，科學(xué)家們計(jì)算出大黃蜂在上下?lián)潋v翅膀的時(shí)候，勉強(qiáng)可以飛行，條件是 這位大黃蜂兄必須是空手才成（原文是不考慮空氣粘性）。 但事實(shí)上，我們看到的大黃蜂幾乎都能輕快地飛行，有些時(shí)候甚至還帶有行李。理論和事實(shí)的差距促使科學(xué)家們繼續(xù)尋找答案。很快，有人發(fā)現(xiàn)大黃蜂在飛行 時(shí)，翅尖的軌跡并非是單純的上下運(yùn)動(dòng)，而是呈現(xiàn)一個(gè)“8”字型或者“o”型的運(yùn)動(dòng)軌跡。1996年，劍橋大學(xué)的生物學(xué)教授C. P. Ellington通過對(duì)活體昆蟲的吊飛實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在大黃蜂向下拍動(dòng)翅膀時(shí)，將在翅的前緣產(chǎn)生一個(gè)渦，被稱為前緣渦（theLeading Eadge Vortex）。由于這個(gè)渦的存在，導(dǎo)致翅面的上方產(chǎn)生一個(gè)低壓區(qū)，從而獲得向上的升力。當(dāng)翅向內(nèi)扭轉(zhuǎn)結(jié)束后，這個(gè)渦就脫落掉了。在下拍的余下階段將產(chǎn)生 第二個(gè)前緣渦，這個(gè)渦是由于翅以較大的攻角相對(duì)于空氣運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的。因?yàn)橄屡臅r(shí)間短，在發(fā)生失速以前，這個(gè)前緣渦一直沒有從翅上脫落，直到下拍結(jié)束。由于 當(dāng)時(shí)的技術(shù)限制，無法測量昆蟲翅根部所受的力，對(duì)這兩種機(jī)制產(chǎn)生的升力大小仍沒有清楚的認(rèn)識(shí)。 最近幾年，流體力學(xué)的發(fā)展從測量轉(zhuǎn)為數(shù)值模擬?？茖W(xué)家們?cè)僖膊挥萌ヒ巴獠蹲酱簏S蜂了，只需要在計(jì)算機(jī)中建立數(shù)學(xué)模型，就能知道大黃蜂振翅的各個(gè)階段， 在各方向上的受力情況。通過這種分析方法我們終于知道，大黃蜂不但能夠自己在空中飛行，還能通過改變翅膀運(yùn)動(dòng)的頻率、軌跡形狀，方向和攻角，靈活地變化飛 謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給張大亮老師