蜻蜓可分為蜻蜓類的差翅亞目和豆娘類的均翅亞目(束翅亞目),間翅亞目有僅三種蜻蜓分別是在日本印度中國,此亞目有活化石之稱,中國的最古老。也是有翅亞綱里的很原始的昆蟲。幼蟲稱為稚蟲,完全水生,形態(tài)與習(xí)性與成蟲完全不同。各種的稚蟲形態(tài)差異極大。
蜻蜓是世界上眼睛最多的昆蟲。蜻蜓的眼睛又大又鼓,占據(jù)著頭的絕大部分,有三個(gè)單眼,復(fù)眼約由28000多只小眼組成,它們的視力極好,而且還能向上、向下、向前、向后看而不必轉(zhuǎn)頭。此外,它們的復(fù)眼還能測速。當(dāng)物體在復(fù)眼前移動(dòng)時(shí),每一個(gè)“小眼”依次產(chǎn)生出反應(yīng),經(jīng)過加工就能確定出目標(biāo)物體的運(yùn)動(dòng)速度。這使得它們成為昆蟲界的捕蟲高手。其咀嚼式口器發(fā)達(dá),強(qiáng)大有力。
蜻蜓翅發(fā)達(dá),前后翅等長而狹,膜質(zhì),網(wǎng)狀翅脈極為清晰,飛行能力很強(qiáng),每秒鐘可達(dá)10米,既可突然回轉(zhuǎn),又可直入云霄,有時(shí)還能后退飛行。休息時(shí),雙翅平展兩側(cè),或直立于背上。前翅和后翅不相似,后翅常大于前翅。翅的前緣,近翅頂處,各有1個(gè)翅痣,呈長方形或方形,可保持翅的震動(dòng)規(guī)律性,并可防止因震顫而折傷。胸部斜列,前胸小,能活動(dòng)。足接近頭部(以便于捕食)。腹部細(xì)長。成蟲的構(gòu)造雖頗一致,但大小差別懸殊,翅展一般為5公分。從最小的1.8公分(0.7吋)到最大的19.3公分(7.5吋)。
蜻蜓腹部細(xì)長、扁形或呈圓筒形,末端有肛附器。足細(xì)而弱,上有鉤刺,可在空中飛行時(shí)捕捉害蟲。雄蟲交配器位于腹部二、三節(jié)腹板上。雌雄交尾也在空中進(jìn)行。多數(shù)雌蟲在水面飛行時(shí),分多次將卵“點(diǎn)”在水中,也有的將腹部插入淺水中將卵產(chǎn)于水底。
蜻蜓屬于不完全變態(tài)昆蟲,稚蟲“水蠆”生活在水中,在水中用直腸氣管鰓呼吸,用極發(fā)達(dá)的臉蓋捕食,一般要經(jīng)11次以上蛻皮,需時(shí)2年或2年以上才沿水草爬出水面,再經(jīng)最后蛻皮羽化為成蟲。稚蟲在水中可以捕食孑孓或其他小型動(dòng)物,有時(shí)同類也相殘食。無論成蟲還是幼蟲均為肉食性,多食害蟲。成蟲除能大量捕食蚊、蠅外,有的還能捕食蝶、蛾、蜂等害蟲,實(shí)為益蟲。下雨前喜低空往返飛行。
生長繁殖幼蟲時(shí)期蜻蜓的幼蟲叫做水蠆(chài),生活在水中,以鰓呼吸。常靜息不動(dòng),獵物靠近時(shí)方射出能纏卷的唇以捕捉之。發(fā)育過程中蛻皮8~15次,蛻皮次數(shù)在種內(nèi)與種間均有所不同,無蛹期。從卵孵出后數(shù)分鐘,第一齡稚蟲的鞘狀表皮即裂開,釋出蜘蛛狀的第二齡稚蟲,早齡稚蟲取食小甲殼動(dòng)物和原生動(dòng)物等水生動(dòng)物;后期稚蟲食搖蚊幼蟲、水生甲蟲和螺類,甚至小魚。翅芽在早期出現(xiàn),隨著蛻皮次數(shù)的增多而長大。稚蟲到最後一齡時(shí),體內(nèi)已形成成蟲的器官。幾天后稚蟲爬出水面,蛻皮而露出成體(羽化)。最大的蜻蜓通常在日落后離水,日出前起飛,所以很少見到其羽化。較小的種類在白天羽化?!傆鸹某上x體軟,生殖系統(tǒng)不成熟,色澤尚未完善。其最初的活動(dòng)之一為飛離水域。成蟲的生活分兩個(gè)階段︰一為生殖前期,約2天~2周,隨種類和氣候而異;另一為生殖期,約1~6周。在第一階段時(shí)積極取食,遠(yuǎn)離水域。第二階段開始于性成熟時(shí)期,此時(shí)蜻蜓飛到交配的場所(通常是可以產(chǎn)卵的池塘、河流)。雄體到達(dá)稍早,沿著河岸或水面占據(jù)一定位置,并如鳥類一樣保衛(wèi)其領(lǐng)域,驅(qū)逐其他侵入的雄體。若有雌體飛近或飛入該領(lǐng)域,則雄體便試圖與之交配。少數(shù)種類在交配前先有求偶炫耀的行為。
交配時(shí)期交配的姿勢獨(dú)特。雄體用腹部末端的抱握器握住雌體的頭或前胸,通過它的動(dòng)作誘引雌體將其腹部前彎,接觸到雄體腹部基部的交尾器。交配時(shí)多降落地面,但亦可在空中進(jìn)行。交配時(shí)間數(shù)秒至數(shù)小時(shí)。交配后雌體立即產(chǎn)卵,或經(jīng)數(shù)小時(shí)、數(shù)天後產(chǎn)卵。產(chǎn)卵方式有兩種。產(chǎn)卵器發(fā)達(dá)的種類把卵產(chǎn)在水中或水上的植物組織內(nèi)或其上,有的爬到水面下去產(chǎn)卵,可浸在水中達(dá)1小時(shí)以上。頭部能靈活轉(zhuǎn)動(dòng),復(fù)眼1對,較大,無產(chǎn)卵器的種類把卵從腹部末端洗落在水面上。有幾種產(chǎn)卵在流水中,但有黏附或纏結(jié)裝置,可防止被沖往下流。成蟲需有溫暖的氣候、食物和適于產(chǎn)卵的水體才能生殖。魚、鳥會(huì)捕食蜻蜓幼蟲,幼蟲間也互相殘食。羽化時(shí)可能被鳥和小型鱷類捕食。但成蟲在離開羽化場所后幾無敵害,飛行迅速靈活,差不多能避開所有敵害。溫帶地區(qū)的種類多以幼蟲越冬,幼蟲期可達(dá)1~5年,成蟲期壽命僅數(shù)周。
成蟲時(shí)期羽化的成蟲顏色各異,色度從金屬色到粉色不等。和其他昆蟲相比,其體型龐大,有些翼展達(dá)到16公分(約6吋),甚至最小的種類翼展也有2公分(0.8吋)。除了是極端敏捷的飛行動(dòng)物以外,它們也是速度最快的昆蟲之一。蜻蜓翅膀肌肉在溫暖時(shí)才能發(fā)揮最佳功能,而若有涼意,這種昆蟲常在真正起飛前鼓翅生熱。蜻蜓的速度和敏捷性使它成為最有效率的飛行捕食者。獵物通常是飛行的小蟲,但有些蜻蜓經(jīng)常吃掉本身體重60%的獵物。
年幼的蜻蜓——稱為幼體,經(jīng)不完全變態(tài)中的半變態(tài)方式,有時(shí)稱為稚蟲——是水生動(dòng)物,和成蟲在空中的情形一樣,是水中專門的捕食者。功能上無翼的幼體在顏色方面通常是斑駁或黯淡的,與生活環(huán)境中的沉淀物或水生植物顏色一樣。它們的突出雙眼類似成蟲,但擁有成蟲所無的驚人解剖結(jié)構(gòu)。這稱為「面具」,是幼體第三對口器的融合體。面具大得不成比例,不用時(shí)收在頭部和喉部之下。面具尾端是一組牙狀的夾子,用來抓住蠕蟲、甲殼動(dòng)物、蝌蚪、小魚等獵物。不同種類的蜻蜓幼體分別稱為趴蟲、穴蟲、隱蟲或夾蟲——其身形、代謝、呼吸端視所在的微小生境而定。
幼體從水中或水邊的卵子爬出,而卵的生產(chǎn)方式有3種。有些種類把卵產(chǎn)在植物組織中,有些把卵黏附在表水的底層或上方。卵也可能從腹部掉落或被沖至水中。幼體利用直腸內(nèi)的腮,從水中吸取氧氣。腹部把水吸入,再經(jīng)由肛門壓出。水可能以此方式大力排出,產(chǎn)生一種噴射推進(jìn)的逃生方法。固體廢物亦以這種方式排出。隨著幼體長大,它把皮蛻掉,未來的翅膀在幼體成長期間約有一半先變?yōu)槊黠@。接著,這些翅鞘在隨后的蛻皮過程中快速增大。終于,幼體爬出水面(有時(shí)在夜間),進(jìn)行最后一次蛻皮,變?yōu)槌上x,留下一張皮(蛻殼),也就是以往身體的外殼。
蜻蜓的交配也在飛行中進(jìn)行。雄蜻蜓用腹部末端的鉤狀物抓緊雌蜻蜓的頸部;雌蜻蜓腹部由下向前彎,把生殖孔接到雄蜻蜓腹部第二節(jié)下面的貯存精子器官,而后雄蜻蜓進(jìn)行授精。
蜻蜓為什么用尾巴點(diǎn)水?
蜻蜓和其他許多昆蟲都不一樣,它的卵是在水里孵化的,幼蟲也在水里生活,所以它點(diǎn)水實(shí)際上是在產(chǎn)卵。雌蜻蜓產(chǎn)卵到水里面,多數(shù)是在飛翔時(shí)用尾部碰水面,把卵排出。我們常見的所謂“蜻蜓點(diǎn)水”,就是它產(chǎn)卵時(shí)的表演。蜻蜓的卵是黃色的。
蜻蜓是典型的不完全變態(tài)昆蟲,由稚蟲蛻變至成蟲的階段中,不需經(jīng)歷結(jié)蛹的過程。它們一生只經(jīng)歷三個(gè)階段: 卵、稚蟲及成蟲。 蜻蜓稚蟲是水生的,而成蟲則是具飛行能力的陸生昆蟲。
卵卵會(huì)被置于植物、枯木內(nèi)或干土中,又或被掉在水面上,這視品種而定。據(jù)知某些把卵產(chǎn)于干土中的長尾蜓屬品種能以卵的形態(tài)在干旱的環(huán)境中生存一般時(shí)期。黃蜻的卵則只在多便孵化,且更可在雨后形成的短暫水洼中孵化,它們這種迅速的成長明顯是個(gè)很好的優(yōu)勢。
稚蟲孵化后的稚蟲的第一個(gè)階段或齡期稱為前稚蟲。它們沒有足部,這階段通常只維持?jǐn)?shù)秒至數(shù)分鐘。 稚蟲在這第一次脫皮后就進(jìn)入第二個(gè)齡期,它們有構(gòu)造簡單的足部和三條有節(jié)的觸角。稚蟲的成長期一般都有八至十五個(gè)齡期,是蜻蜓一生中最漫長的時(shí)間。
稚蟲在羽化為成蟲前,會(huì)經(jīng)過一個(gè)變態(tài)期。在這階段,稚蟲會(huì)成為成蟲,但它們會(huì)一直留在外骨骼內(nèi),直至最后的齡期。在這段期間,稚蟲的身體會(huì)在外骨骼內(nèi)慢慢重新構(gòu)造為成蟲。因?yàn)榭谄髀嘶上x亦會(huì)停止進(jìn)食。當(dāng)透過稚蟲外殼也能穩(wěn)約窺見成蟲的身體上的顏色及斑紋時(shí),稚蟲很快便在合適的時(shí)間羽化。蜻蜓成蟲會(huì)直接由成熟稚蟲羽化出來,它們有發(fā)展良好的翅芽。蜻蜓沒有蛹的階段。從稚蟲蛻變無成蟲,這真是一個(gè)很特別的過程,因?yàn)橹上x和成蟲這兩個(gè)階段可說是完全沒有相似之處。
羽化在氣候溫和的地區(qū),寒冬使羽化期只限于春天和夏天。鑒于香港屬亞熱帶氣候,冬季雖短但明顯較涼快,使得大部份蜻蜓品種的羽化期都沒有明顯的模式。 香港有一些品程稱為“春季品種”,它們在春天羽化為成蟲,四月下旬或五月通常是它們羽化的高嶧期。它們擁有同步羽化的模式,即當(dāng)雨季開始和氣溫上升時(shí),它們的羽化期也同時(shí)開始。 春季品種包括大部份的河棲春蜓科,如獨(dú)角曦春蜓和純鎏尖尾春蜓。 此兩種蜻蜓的羽化高嶧期較中華長鉤春蜓早大約兩星期。 色蟌科的煙翅綠色蟌也是一種春季品種,它們的飛行期很短;同屬色蟌科的華艷色蟌則由春季至十一月下旬都可見它們的展翅飛翔。 大部份羽化期沒有明顯模式的蜻蜓品種,從三月至翌年的一月都可見它們飛行。 黃蜻則全年都在飛行,這是由于它們有遷飛而來的種群涌入。 然而,這情況就不太可能在一月及二月時(shí)出現(xiàn),因?yàn)殡m然估計(jì)遷飛的種群會(huì)從菲律賓而來,但是盛行風(fēng)在這兩個(gè)月大多從東面或東北面吹來,卻很少是源自南面的菲律賓。
有些品種,尤其是紋藍(lán)小蜻,要直至夏末才會(huì)看到,但大部份的羽代高嶧期都在春天,夏天期間繼續(xù)會(huì)有稚蟲羽化,但數(shù)目會(huì)逐漸減少,到了深秋,羽化期就會(huì)完全終結(jié),這與當(dāng)時(shí)的平均氣溫明顯下降有關(guān)。
羽化為成蟲的實(shí)際過程是十分精彩的,通常在一小時(shí)內(nèi)完成。 不過,要將柔軟的身軀和閃亮的柔軟翅膀硬化,以及要蛻變成完全成熟的顏色則可能要花上數(shù)小時(shí)。 在這段時(shí)間中,它們不能移動(dòng)也缺乏堅(jiān)硬的外殼保護(hù),所以蜻蜓通常選擇于黃昏至清晨的時(shí)間進(jìn)行羽化,以減少被捕食的機(jī)會(huì)。 而在羽化過程中,稍一不慎,身體或翅膀更會(huì)因撞到身邊物件而沒有完全擴(kuò)展,導(dǎo)致出現(xiàn)畸型現(xiàn)象而影響日后的活動(dòng)能力,甚至死亡。 大部份蜓科蜻蜓都在傍晚后不久的晚上開始羽化,然后在黎明前作首次飛行。 春蜓科、蜻科和束翅亞目則都在晨初時(shí)羽化。 大偽蜻屬品種在晚間羽化。1
繁殖蜻蜓的繁殖是最與別不同,而這種繁殖方式的演化仍是一個(gè)謎。與其他昆蟲一樣,蜻蜓的生殖器官生長在腹部末端,第九腹節(jié)的腹面。在交配前,雄蟲會(huì)將精子從生殖孔轉(zhuǎn)送到位于第二及第三腹節(jié)腹面上第二組性器官中,并將精子儲(chǔ)存在那里。 當(dāng)雄蟲抓住了愿意交合的雌蟲時(shí),交尾(交配)就會(huì)開始。 首先,雄蟲會(huì)彎起腹部,利用腹部末端肛附器的交合突抓著雌蟲的頭部后側(cè)或前胸的背板。 然后,雄蟲會(huì)放松其足部對雌蟲的緊握,讓雌蟲輕松地懸掛在雄蟲的腹部末端。 愿意交合的雌蟲會(huì)彎起腹部作出接觸,并將腹部末端緊貼在雄蟲的第二性器上。 這種交配模式在英文中有時(shí)稱為“輪”(wheel)。 接著,雄蟲會(huì)將雌蟲在過往交尾時(shí)留在體內(nèi)的所有精子除掉,然后運(yùn)用陰莖狀的器官將自己的精子放在雌蟲體內(nèi)。
許多品種的雄蟲肛附器與雌蟲的頭部后側(cè),以及雄蟲的第二性器官與雌蟲的性器官,都是有如鎖與鑰匙的結(jié)構(gòu)互相契合,并且是品種特有。 由于這種精妙的特點(diǎn),雄蟲與不同品種的雌蟲品種可交尾的機(jī)會(huì)就大大減低。 不過,有時(shí)一些大意的雄蟲亦有抓錯(cuò)對象的一刻。 因此,肛附器的結(jié)構(gòu)和特征是用來分類和分辨品種的最佳標(biāo)準(zhǔn)。 某些蜻科交配可能只需很短時(shí)間,但對大多數(shù)品種來說,交配是一個(gè)非常冗長的過程,要經(jīng)數(shù)分鐘,甚至數(shù)小時(shí)后,雌蟲才會(huì)產(chǎn)卵。
雌蟲大多在交尾后就立即產(chǎn)卵。 產(chǎn)卵時(shí),有些雌蟲會(huì)由雄蟲抓著其腹部后側(cè)“串連”在一起進(jìn)行;有些則是在沒有雄蟲抓著的情況下產(chǎn)卵。 許多雄蟲即使沒有緊抓著雌蟲,但在雌蟲產(chǎn)卵時(shí),都會(huì)保護(hù)著它們,以防其他雄蟲對該雌蟲產(chǎn)生興趣。 有的蜻蜓會(huì)把卵放在植物內(nèi),稱為“內(nèi)生產(chǎn)卵”;有的則會(huì)把卵隨意掉在潮濕的植物上或水面上。
越冬蜻蜓的卵會(huì)被置于植物內(nèi)、枯木內(nèi)或甚至干土中,又或被掉在水面上,這視乎其品種而定。大多數(shù)溫帶地區(qū)的蜻蜓品種的卵不會(huì)在產(chǎn)后孵化,并且可能待上數(shù)月才孵出稚蟲。 這一段不孵化時(shí)期稱為“滯育期”,目的就是是為了讓蜻蜓以卵的形態(tài)度過寒冬。
分布范圍常見的蜻蜓如藍(lán)面蜓多分布于浙江、四川、貴州等??;長痣綠蜓分布在華北一帶;黃蜻全國多省市自治區(qū)
有分布;玉帶蜻僅產(chǎn)于中國,主要分布于北京、江蘇和福建等省市自治區(qū)。
分類地位分類地位昆蟲綱Insecta蜻蜓目Odonata 間翅亞目 Anisozygoptera該亞目是蜻蜓目下最小的一個(gè)亞目現(xiàn)已有三屬三種昆蟲。間翅亞目昆蟲的特征介于均翅亞目與差翅亞目之間。特點(diǎn),中型昆蟲,頭大且轉(zhuǎn)動(dòng)靈活, 兩對翅膜質(zhì)透明,翅多橫脈,翅前緣近翅頂處常有翅痣。腹部細(xì)長,雄性交合器生在腹部第2、3節(jié)腹面。翅基部不呈柄狀,后翅大于前翅。
僅有的3種,一種產(chǎn)于喜馬拉雅山南側(cè),一種產(chǎn)于日本,一種為產(chǎn)于黑龍江省東南部的Epiophlebia sinensis(2011年發(fā)表的新種) 。是古老類γτ群的孑遺后代,有活化石之稱。2011年到2012年1月通過德國,中國,老撾,尼泊爾和日本學(xué)者的聯(lián)合協(xié)作研究,通過對世界Epiophlebia屬已知3種的DNA的系統(tǒng)學(xué)分析,結(jié)論是中國黑龍江省發(fā)現(xiàn)的新種比已知分布喜馬拉雅南部和日本的種古老,早期已知的2個(gè)種屬于后期分化出來的種。經(jīng)過多國科學(xué)家的研究發(fā)現(xiàn),這種昔蜓在進(jìn)化樹上比日本昔蜓和印度昔蜓更為古老。這是世界昆蟲界的重大發(fā)現(xiàn),該昔蜓被命名為中華昔蜓Epiophlebia sinensis 生活習(xí)性昔蜓,形態(tài)間于差翅亞目(蜻類和蜓類)和均翅亞目(豆娘艷娘類)之間。身體接近于蜓類,但是前后翅結(jié)構(gòu)接近豆娘類。昔蜓在古代時(shí)較為常見,東北蜻蜓化石也常出產(chǎn),后至新生代以后逐漸稀少
種類介紹約有5000余種,在中國約300余種,最常見的蜻蜓有多種:例如碧偉蜓、黃蜻和長葉異痣蟌,這3種蜻蜓基本上代表了蜻蜓目的各個(gè)科,即代表了大型蜻蜓、中型蜻蜓和豆娘。
十五大科大蜓科
巨圓臀大蜓
昆蟲種名:巨圓臀大蜓(無霸勾蜓) Anotogaster sieboldii (Selys,1854)
所屬類別:差翅亞目大蜓科Cordulegasteridae
蟲體大?。后w長77mm 翅展120mm
區(qū)域分布:臺(tái)灣、北京等
黃斑寬套大蜓
昆蟲種名:黃斑寬套大蜓Chlorogomphus papilio Ris,1927
所屬類別:差翅亞目大蜓科Cordulegasteridae
區(qū)域分布:貴州、廣東等
北京大蜓
昆蟲種名:北京大蜓Cordulegaster pekinensis Selys,1886
所屬類別:差翅亞目大蜓科Cordulegasteridae
蟲體大?。后w長70mm,翅展60mm
區(qū)域分布:北京(特有)
蜓科長痣綠蜓
昆蟲種名:長痣綠蜓Aeschnophlebia longistigma Selys,1883
所屬類別:差翅亞目蜓科Aeshnidae
區(qū)域分布:北京 Aeschnophlebia longistigma Selys,1883
竣蜓昆蟲種名:竣蜓Aeshna juncea (Linnaeus,1758)
所屬類別:差翅亞目蜓科Aeshnidae
區(qū)域分布:北京
混合蜓
昆蟲種名:混合蜓Aeshna mixta(Latreille,1805)
所屬類別:差翅亞目蜓科
簡要介紹:上額有以黑色“T”形斑紋
蟲體大?。后w長65mm,翅展90mm
區(qū)域分布:北京、東北三省、河北、內(nèi)蒙古、山西;日本、朝鮮
碧翠蜓(碧翠晏蜓)
分類:蜓科/蜻蜓目
外觀特征:腹部長46~52mm。雄蟲復(fù)眼淡褐青色;體色褐色;胸部中央具一塊黃色寬大斑紋,後方的黃色斑和腹部前方側(cè)面前斑連結(jié)成黃色區(qū)。雌蟲復(fù)眼淡褐色,其馀部分和雄蟲略同。
生態(tài)習(xí)性:成蟲出現(xiàn)於6至8月,生活在海拔500公尺以下地區(qū)的池塘、沼澤等靜水環(huán)境附近。
斑偉蜓(烏點(diǎn)晏蜓)Anax guttatus (Burmeister,1839)
黃偉蜓Anax immaculifrons Rambur,1842
黑紋偉蜓(烏帶晏蜓)Anax nigrofasciatus Oguma,1915
黑紋偉蜓,一種中國廣泛分布的大型蜓科品種,成年雄蟲會(huì)在山間水草茂盛的溪流以及山區(qū)的小型靜水池飛行,其主要特征是額頂?shù)腡字型斑以及腹部鮮艷的藍(lán)色斑紋。雌性2種色型,有同色型個(gè)體。雄性有護(hù)衛(wèi)產(chǎn)卵的習(xí)性。此種與同屬的斑偉蜓以及常見的碧偉蜓都有遷飛的習(xí)性。在華北區(qū)以及東北的遼寧,5-8月可見;華南區(qū)則3-10月可見?,F(xiàn)已知其另一亞種也在東南亞出沒。
(麻斑晏蜓)Anax panybeus Hagen,1867
碧偉蜓(綠胸晏蜓)Anax parthenope julius (Brauer,1865)
長者頭蜓Cephalaeschna patrorum Needham,1930
日本長尾蜓(倭鋏晏蜓) Gynacantha japonica Bartenef,1909
跳長尾蜓(舞鋏晏蜓) Gynacantha saltatrix Martin,1909
春蜓科
馬奇異春蜓
昆蟲種名:馬奇異春蜓Anisogomphus maacki (Selys,1872)
所屬類別:差翅亞目春蜓科Gomphidae
蟲體大小:體長55毫米,翅展60毫米
區(qū)域分布:北京
聯(lián)紋小葉春蜓
昆蟲種名:聯(lián)紋小葉春蜓Gomphidia confluens Selys,1878
所屬類別:差翅亞目春蜓科Gomphidae
蟲體大小:體長55mm,翅展85mm
區(qū)域分布:河北、河南、山西、江蘇、浙江、廣西、福建、臺(tái)灣、北京等
小團(tuán)扇春蜓(粗鉤春蜓)
粗鉤春蜓Ictinogomphus rapax
分類:春蜓科/蜻蜓目
外觀特征:腹部長56~59mm。本種近似細(xì)鉤春蜓,但雄蟲腹部末端扇葉狀突起全部黑色。雌雄差異不大,但雌蟲腹部黃色斑較發(fā)達(dá)。
生態(tài)習(xí)性:本種分布及數(shù)量較細(xì)鉤春蜓廣大。4至9月,成蟲生活在低海拔地區(qū)的池塘、湖泊、沼澤等靜水處。
棘角蛇紋春蜓
昆蟲種名:棘角蛇紋春蜓Ophiogomphus spinicorne Sely
所屬類別:差翅亞目春蜓科Gomphidae
簡要介紹:飛行時(shí)主體呈現(xiàn)綠色
蟲體大?。后w長60毫米,翅展70毫米
區(qū)域分布:河北、山西、甘肅、蒙古、北京等
艾氏施春蜓
昆蟲種名:艾氏施春蜓 Siebolduis albardae Selys,1886
所屬類別:差翅亞目春蜓科Gomphidae
簡要介紹:喜停落于巖石上
蟲體大?。后w長80毫米,翅展100毫米
區(qū)域分布:北京
大團(tuán)扇春蜓
細(xì)鉤春蜓Sinictinogomphus clavatus
分類:春蜓科/蜻蜓目
外觀特征:腹部長57-60毫米,雄蟲胸部黃色,有黑色細(xì)線條斑紋,腹部黑色,背側(cè)有黃色斑,末端有一對扇葉狀突起,突起的內(nèi)側(cè)為黃色。雌雄差異不大,但雌蟲腹部黃色斑較發(fā)達(dá)。
生態(tài)習(xí)性:成蟲出現(xiàn)於4至9月,生活在低海拔地區(qū)的池塘、湖泊、沼澤等靜水環(huán)境。1
大蜻科
閃藍(lán)麗大蜻
昆蟲種名:閃藍(lán)麗大蜻Epophthalmia elegans
所屬類別:差翅亞目 大蜻科Macromiidae
簡要介紹:體大型,胸部黑色,具綠色金屬光澤;翅透明;足黑色,基部具黃斑;腹部黑色具黃斑,雄性第二腹節(jié)兩側(cè)具耳狀突起。
蟲體大?。后w長58mm,翅展100mm
區(qū)域分布:湖南、四川、廣東、北京等
蜻科
錐腹蜻(粗腰蜻蜓) Acisoma panorpoides panorpoides Rambur,1842
藍(lán)額疏脈蜻(橙斑蜻蜓) Brachydiplax chalybea flavovittata Ris,1911
黃翅蜻(褐斑蜻蜓) Brachythemis contaminata (Fabricius,1793)
紅蜻(猩紅蜻蜓) Crocothemis servilia (Drury,1770)
異色多紋蜻Deielia phaon (Selys,1883)
低斑蜻Libellula angelina Selys,1883
基斑蜻Libellula depressa Linnaeus,1758
閃綠寬腹蜻Lyriothemis pachygastra (Selys,1878)
華麗寬腹蜻(廣腹蜻蜓) Lyriothemis elegantissima Selys,1883
侏紅小蜻Nannophya pygmaea Rambur,1842
網(wǎng)脈蜻Neurothemis fulvia (Drury,1773)
截斑脈蜻Neurothemis tullia Drury,1773
白尾灰蜻Orthetrum albistylum Selys,1848
呂宋蜻蜓Orthetrum luzonicum (Brauer,1868)
異色灰蜻(鼎脈蜻蜓) Orthetrum melania (Selys,1883)
赤褐灰蜻(霜白蜻蜓 中印亞種) Orthetrum pruinosum neglectum Rambur,1842
狹腹灰蜻(杜松蜻蜓) Orthetrum sabina (Drury,1770)
黃翅灰蜻Orthetrum testaceum (Burmeister,1839)
六斑曲緣蜻Palpopleura sexmaculata (Fabricius,1787)
黃蜻(薄翅蜻蜓) Pantala flavescens (Fabricius,1798)
玉帶蜻(黃紉蜻蜓) Pseudothemis zonata (Burmeister,1839)
黑麗翅蜻Rhyothemis fuliginosa Selys,1883
斑麗翅蜻(彩裳蜻蜓) Rhodothemis variegata (Linnaeus et Johansson,1763)
半黃赤蜻Sympetrum croceolum (Selys,1883)
夏赤蜻Sympetrum darwinianum (Selys,1883)
Sympetrum depressiusculum (Selys,1841)
豎眉赤蜻(焰紅赤蜻) Sympetrum eroticum (Selys,1883)
旭光赤蜻Sympetrum hypomelas (Selys,1884)
黃腿赤蜻Sympetrum imitens Selys,1886
小黃赤蜻Sympetrum kunckeli (Selys,1884)
條斑赤蜻Sympetrum striolatum (Charpentier,1840)
大黃赤蜻Sympetrum uniforme (Selys,1883)
Tetrathemis platyptera Selys,1878
中華斜痣蜻(大華蜻蜓) Tramea chinesis De Geer,1773
曉褐蜻(紫紅蜻蜓) Trithemis aurora Burmeister,1839
慶褐蜻(樂仙蜻蜓) Trithemis festiva (Rambur,1842)
細(xì)腹綠眼蜻(纖腰蜻蜓) Zyxomma petiolatum Rambur,1842
色蟌科
赤基色蟌 Archineura incarnata (Karsch,1891)
Archineura sp.
黑色蟌Calopteryx atrata Selys,1853
透頂單脈色蟌(白痣珈蟌) Matrona basilaris Selys,1853
煙翅綠色蟌Mnais mneme Ris,1916
Mnais tenuis Oguma,1913
Mnais sp.
華艷色蟌Neurobasis chinensis chinensis (Linnaeus,1758)
蟌科
杯斑小蟌(白粉細(xì)蟌) Agriocnemis femina (Brauer,1868)
黃尾小蟌(橙尾細(xì)蟌) Agriocnemis pygmaea (Rambur,1842)
葦尾蟌(葦?shù)鸭?xì)蟌) Cercion calamorum (Ris,1916)
隼尾蟌Cercion hieroglyphicum (Brauer,1865)
七條蟌Cercion plagiosum (Needham,1930)
(紅腹細(xì)蟌) Ceriagrion auranticum Fraser,1922
短尾黃蟌Ceriagrion melanurum Selys,1876
Ceriagrion sp.
矛斑蟌Coenagrion lanceolatum (Selys,1872)
二色異痣蟌Ischnura asiatica (Brauer,1865)
長葉異痣蟌Ischnura elegans (Vanderl,1820)
Ischnura rufostigma Selys,1876
褐斑異痣蟌(青紋細(xì)蟌) Ischnura senegalensis (Rambur,1842)
丹頂斑蟌Pseudagrion rubriceps rubriceps Selys,1876
扇蟌科
白狹扇蟌(環(huán)紋琵蟌) Copera ciliata (Selys,1863)
黃狹扇蟌(脛蹼琵蟌) Copera marginipes (Rambur,1842)
東京狹扇蟌Copera tokyoensis Asahina,1948
白扇蟌Platycnemis foliacea Selys,1886
腹鰓蟌科
方帶暗溪蟌 Euphaea decorata Selys,1853
褐翅幽蟌Euphaea opaca Selys,1853
寬帶暗溪蟌Euphaea ornata (Campion,1924)
犀蟌科
線紋鼻蟌 Rhinocypha drusilla Needham,1930
三斑鼻蟌(棋紋鼓蟌) Rhinocypha perforata perforata (Percheron,1835)
Rhinocypha sp.
昔蟌科
粗壯恒河蟌 Philoganga robusta Navás,1936
原蟌科
烏齒原蟌 Prodasineura autumnalis (Fraser,1922)
扁蟌科
Drepanosticta zhoui Wilson & Reels,2001
絲蟌科
Lestes temporalis Selys,1883
山蟌科
Pseudolestes mirabilis Kirby,1900
Rhipidolestes sp.
傳說及藥用許多蜻蜓科擁有與學(xué)名相關(guān)的描述性俗名,包括鷹眼(Aeshnidae科)、瓣尾(Petaluridae科)、棍尾(Gomphidae科)等例子.其他與分類學(xué)和事實(shí)無關(guān)的眾多名稱傳統(tǒng)上一直用于蜻蜓,例如叮馬蜻蜓。在美國南方,蜻蜓亦稱為「蛇醫(yī)」,因?yàn)槿藗兠孕?,蜻蜓能讓生病的蛇恢?fù)健康?!改Ч硌a(bǔ)衣針」一詞源自蜻蜓會(huì)縫住兒童眼睛、耳朵、嘴巴的迷信——特別是行為不檢的兒童。事實(shí)上,蜻蜓對人是沒有危害的。
藥用:蜻蜓性微寒,無毒。能強(qiáng)陰,止精,亦可壯陽暖腎。
相關(guān)新聞1.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)蜻蜓是動(dòng)物界視力最佳的有翼昆蟲2
來源:羊城晚報(bào)|2015-03-07 13:05:03|作者:任秋凌
蜻蜓的復(fù)眼
□任秋凌
蜻蜓是一種十分獨(dú)特的昆蟲,你一眼就能認(rèn)出它們,因?yàn)樗鼈冮L著很有特色的翅膀、長長的身體,還有球形眼睛??茖W(xué)家現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)蜻蜓是動(dòng)物界內(nèi)視力最好的有翼昆蟲。
盡管人類可以看到紅色、藍(lán)色和綠色構(gòu)成的多彩世界,但蜻蜓擁有最多33種不同的光敏蛋白質(zhì),這意味著它們可以看到更多顏色和細(xì)節(jié)。東京農(nóng)業(yè)大學(xué)、日本綜合研究大學(xué)院大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家研究了12種蜻蜓的復(fù)眼。這些研究人員發(fā)現(xiàn)蜻蜓有15到33種視蛋白基因。這些數(shù)量龐大的光敏蛋白質(zhì)使它們可以看到驚人細(xì)節(jié)。他們說:“視蛋白是存在于人類和動(dòng)物視網(wǎng)膜內(nèi)的光敏蛋白質(zhì)?!?/p>
由于擁有三色視覺,人類可以看到紅色、藍(lán)色和綠色。3種視蛋白是造成這一結(jié)果的關(guān)鍵。每種視蛋白吸收光譜中的一種光色,而從物體反射出來的光的不同波長混合在一起,這使我們可以看到約1000萬種不同顏色。
這項(xiàng)刊登在《美國國家科學(xué)院院刊》雜志上的最新研究顯示,三色視覺普遍存在于哺乳動(dòng)物、鳥類和其他包括昆蟲在內(nèi)的動(dòng)物中??茖W(xué)家還發(fā)現(xiàn),蜻蜓在不同的生命階段有不同的視蛋白。
盡管科學(xué)家不可能透過一只蜻蜓的復(fù)眼看到世界,但這些研究人員認(rèn)為蜻蜓可能比人類看到更多顏色。以前的研究顯示,一只蜻蜓的每個(gè)球形眼都由最多3萬個(gè)含有視蛋白的小眼面構(gòu)成。
每個(gè)小眼面都指向一個(gè)稍有不同的方向,這使蜻蜓可同時(shí)看到所有方向。這些視覺傳感元件相結(jié)合,制造出一個(gè)和蜻蜓大腦融為一體的“圖像”拼集,但造成這一結(jié)果的原因至今是個(gè)謎。
蜻蜓可以看到藍(lán)色、綠色和紅色上的紫外線,這種能力有助于它們捕捉獵物。美國塔科瑪市普吉特灣大學(xué)斯萊特自然歷史博物館蜻蜓專家丹尼斯·鮑爾森說,相比人類而言,蜻蜓復(fù)眼內(nèi)視蛋白的位置意味著它們可以看到更明亮的天空,所以它們可以更清楚地看到空中飛行的獵物。
2.如何規(guī)避飛機(jī)顫振:從蜻蜓翅膀收到啟發(fā)3
2015年11月10日 15:57來源:大飛機(jī)報(bào)
A380通過全機(jī)地面共振試驗(yàn),驗(yàn)證和考察飛機(jī)動(dòng)態(tài)特性,為完善顫振分析提供可靠的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。資料圖
7月15日,美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)稱,數(shù)據(jù)分析顯示波音747-8飛機(jī)在高過載飛行狀態(tài)下且某些系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)顫振現(xiàn)象。FAA要求波音在未來五年內(nèi)對飛機(jī)的機(jī)翼進(jìn)行改進(jìn),以規(guī)避顫振風(fēng)險(xiǎn)。
縱觀人類航空發(fā)展百余年歷程,氣動(dòng)彈性問題幾乎伴隨飛機(jī)發(fā)展的全過程。其中,顫振無疑是最引人關(guān)注的現(xiàn)象,不僅是因?yàn)樗膹?fù)雜性,更重要是顫振會(huì)造成災(zāi)難性的后果。
什么是顫振
五百多年前,意大利人利奧那多·達(dá)·芬奇模仿鳥類飛行造出了一架撲翼機(jī),之后人們經(jīng)過長期反復(fù)的實(shí)踐,終于在1903年發(fā)明了飛機(jī),實(shí)現(xiàn)了飛上天空的夢想。此后30年,飛機(jī)不論在速度、高度和飛行距離上都超過了鳥類。
但當(dāng)飛機(jī)飛行變得更快更高時(shí),設(shè)計(jì)師又碰到了一個(gè)難題,就是顫振現(xiàn)象。顫振曾多次造成飛機(jī)墜落,許多飛行員因而喪生,飛機(jī)設(shè)計(jì)師們?yōu)榇嘶ㄙM(fèi)了巨大的精力研究顫振現(xiàn)象。當(dāng)今,顫振仍然是飛機(jī)設(shè)計(jì)必須要考慮的問題,對飛機(jī)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
氣動(dòng)彈性力學(xué)中,顫振是彈性體在氣流中發(fā)生的不穩(wěn)定振動(dòng)現(xiàn)象。飛機(jī)顫振是作用在機(jī)翼、尾翼等結(jié)構(gòu)上的非定??諝鈩?dòng)力、慣性力以及彈性力耦合引起的振幅不衰減的自激振動(dòng)。顫振屬于氣動(dòng)彈性穩(wěn)定性問題,具有多種現(xiàn)象形態(tài),就其空氣動(dòng)力方面發(fā)生的原因而言,顫振問題可分為兩大類。第一類是發(fā)生在勢流中,流動(dòng)分離和邊界層效應(yīng)對顫振過程沒有重要影響,通常稱為經(jīng)典顫振。第二類是與流動(dòng)分離和漩渦形成有直接關(guān)系,可稱為失速顫振。
20世紀(jì)70年代起,寬頻帶伺服控制系統(tǒng)開始應(yīng)用于飛機(jī)。隨著現(xiàn)代飛機(jī)柔性的增大,飛機(jī)系統(tǒng)與飛行控制系統(tǒng)之間耦合變得不可忽略,飛機(jī)結(jié)構(gòu)彈性振動(dòng)信號與剛體運(yùn)動(dòng)信號一起被傳感器接收,經(jīng)飛行控制系統(tǒng)處理后驅(qū)動(dòng)舵面偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣動(dòng)力變化激勵(lì)機(jī)體產(chǎn)生振動(dòng),也會(huì)影響飛機(jī)的顫振特性,這類現(xiàn)象可稱為氣動(dòng)伺服彈性。
飛機(jī)一旦在空中發(fā)生顫振,會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)毀滅性的破壞,飛行員幾乎沒有處置時(shí)間,因此飛機(jī)飛行包線內(nèi)不容許發(fā)生顫振現(xiàn)象,對于民用飛機(jī)來說,對顫振的要求更為苛刻,須通過大量的理論分析、風(fēng)洞試驗(yàn)、地面試驗(yàn)以及顫振試飛來驗(yàn)證飛機(jī)滿足適航條款的規(guī)定。
為什么會(huì)發(fā)生顫振
1941年11月4日,美國洛克希德公司研制的高速戰(zhàn)斗機(jī)的原型機(jī)YP-38“閃電”在加州的格倫代爾上空試飛時(shí),試飛員拉爾夫·費(fèi)登沒能把飛機(jī)從俯沖狀態(tài)拉起,飛機(jī)發(fā)生顫振,隨即空中解體。后來事故調(diào)查發(fā)現(xiàn),顫振分析時(shí)沒有考慮空氣壓縮性效應(yīng)。在此之前,飛機(jī)的氣動(dòng)理論是建立在空氣不可壓縮的假設(shè)基礎(chǔ)上,在飛行速度不大時(shí),由飛機(jī)運(yùn)動(dòng)引起的空氣密度變化不大,空氣可認(rèn)為是不可壓縮的。但當(dāng)飛行速度提高到一定程度時(shí),空氣壓縮性是必須考慮的。對于現(xiàn)代大型飛機(jī),空氣壓縮性的影響是必須考慮的。
隨著飛機(jī)的不斷發(fā)展,飛機(jī)發(fā)生顫振的機(jī)理變得越來越復(fù)雜,氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)、氣動(dòng)熱以及控制系統(tǒng)等都會(huì)參與到其中,而且從不同的角度對顫振機(jī)理的認(rèn)識(shí)會(huì)有所不同,下面從振動(dòng)和能量角度來簡單闡述顫振的發(fā)生。
從振動(dòng)角度來說,在地面上的飛機(jī)受到擾動(dòng)后會(huì)引起振動(dòng),但由于阻尼的緣故,這種振動(dòng)總是不斷衰減直至消失。在飛行中的飛機(jī),由于種種原因,也會(huì)引起振動(dòng),但由于處于氣流中,情況就有所不同,一旦發(fā)生振動(dòng),就會(huì)引起附加的氣動(dòng)力。
在這些氣動(dòng)力中,有些起著激勵(lì)作用,有些起著阻尼作用。當(dāng)飛行速度較小時(shí),由于氣動(dòng)阻尼作用,振動(dòng)衰減很快。當(dāng)速度增大到一定程度后,振動(dòng)衰減便逐漸減慢。當(dāng)達(dá)到某一飛行速度后,擾動(dòng)引起的振幅正好保持不變,這個(gè)速度便稱為顫振速度,振動(dòng)頻率稱為顫振頻率。在超過臨界值很小的飛行速度下,即使偶然的小擾動(dòng)也會(huì)引起飛機(jī)激烈的振動(dòng),這就發(fā)生了顫振。
從能量的觀點(diǎn)來看,以翼段結(jié)構(gòu)為研究對象,分析其能量在振動(dòng)過程中的變化。翼段的能量包括動(dòng)能和勢能,當(dāng)不考慮結(jié)構(gòu)阻尼引起的能量耗散,且沒有外力做功時(shí),系統(tǒng)是一個(gè)保守系統(tǒng),其動(dòng)能與勢能之和為常值。若考慮結(jié)構(gòu)阻尼引起的耗散,則翼段能量會(huì)在振動(dòng)過程中會(huì)逐漸降低為零,因此系統(tǒng)是穩(wěn)定的。若氣動(dòng)力對翼段結(jié)構(gòu)做正功,且大于阻尼耗損的能量,則翼段能量就會(huì)在振動(dòng)過程中逐漸累積,導(dǎo)致振動(dòng)響應(yīng)的無限擴(kuò)大,從而引發(fā)失穩(wěn),發(fā)生顫振。
如何預(yù)防顫振
昆蟲早在三億年前就飛翔在空中了,它們毫不例外地受到了顫振的危害,但經(jīng)過長期的進(jìn)化,昆蟲早已成功地獲得了防止顫振的方法。蜻蜓無疑是昆蟲王國中出色的飛行家。它不僅飛得快,飛得高,而且能做到許多現(xiàn)代飛機(jī)做不到的高難度動(dòng)作。如果把翼眼去掉,蜻蜓的飛行會(huì)變得搖擺不定。
飛機(jī)設(shè)計(jì)師從蜻蜓的翼眼中受到啟發(fā),模仿蜻蜓的翅膀,在機(jī)翼的前緣末端,增加配重,使機(jī)翼重心位置前移,使得某些機(jī)型的顫振問題得以解決。飛機(jī)設(shè)計(jì)師們大有相識(shí)恨晚之感,不然就可以避免許多人員的犧牲。
消除顫振是飛機(jī)顫振工程師的最終目標(biāo),然而飛機(jī)顫振的機(jī)理復(fù)雜,只有在飛機(jī)設(shè)計(jì)的最后階段,飛機(jī)結(jié)構(gòu)、氣動(dòng)構(gòu)型、控制系統(tǒng)等能夠被合理準(zhǔn)確地建立起來了,這時(shí)才能對新設(shè)計(jì)的飛機(jī)進(jìn)行精確的顫振特性分析。
然而防止顫振研究在新型號飛機(jī)研制的早期階段就要開始進(jìn)行,這種研究貫穿于新型號飛機(jī)研制的全過程。通常,防止顫振研究包括顫振理論分析、縮比顫振模型的高低速風(fēng)洞試驗(yàn)、全機(jī)地面共振試驗(yàn)以及顫振飛行試驗(yàn)等。
由于理論分析和試驗(yàn)?zāi)P驮趯φ鎸?shí)飛機(jī)的模擬上存在固有的不足,飛機(jī)顫振飛行試驗(yàn)處于防顫振研究的最終環(huán)節(jié),既以各項(xiàng)計(jì)算、風(fēng)洞試驗(yàn)和地面試驗(yàn)的結(jié)果為基礎(chǔ),又是這些工作的補(bǔ)充和鑒定。
顫振試飛是每架新機(jī)或重大改型飛機(jī)必須進(jìn)行的Ⅰ類風(fēng)險(xiǎn)科目,也是中國民航適航規(guī)章(CCAR-25部)中明確規(guī)定必須完成的科目,其過程充滿了未知和風(fēng)險(xiǎn)。進(jìn)行顫振試飛時(shí),試驗(yàn)機(jī)其實(shí)是在“亞臨界”狀態(tài)下進(jìn)行的,試飛員在空中通過既定的激勵(lì)方法和程序,誘發(fā)飛機(jī)產(chǎn)生“顫振”,從而達(dá)到試驗(yàn)的目的。顫振試飛必須進(jìn)行直至限制速度的各種速度,以驗(yàn)證在整個(gè)規(guī)定的飛行限制速度包線范圍內(nèi),所有的飛機(jī)臨界構(gòu)形都無任何顫振現(xiàn)象,以及在通過外推飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的1.15倍限制速度之內(nèi),沒有任何氣動(dòng)彈性不穩(wěn)定性出現(xiàn)。因而,飛機(jī)顫振飛行試驗(yàn)成為驗(yàn)證新機(jī)和型號改型的顫振安全性必不可少、最有說服力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
國產(chǎn)飛機(jī)在顫振技術(shù)上的探索
ARJ21飛機(jī)是我國首架具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型渦扇支線客機(jī),中國商飛已經(jīng)完成了ARJ21飛機(jī)的顫振試飛工作,獲得了適航認(rèn)證,取得了型號合格證,并且即將交付用戶。
這表明中國商飛已經(jīng)形成了系統(tǒng)性的民機(jī)顫振設(shè)計(jì)、分析和試驗(yàn)?zāi)芰?,并且在型號研制中突破了多?xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。然而每個(gè)型號飛機(jī)都有自身的顫振特性,必須進(jìn)行深入的研究。
北研中心強(qiáng)度分析技術(shù)研究部載荷與動(dòng)力學(xué)專業(yè)組在上飛院研究員章俊杰的指導(dǎo)下,開展了顫振風(fēng)洞試驗(yàn)相關(guān)技術(shù)研究,主要用于處理顫振風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)域數(shù)據(jù)和預(yù)測顫振邊界。該技術(shù)在C919的顫振風(fēng)洞試驗(yàn)工作中得以應(yīng)用,并取得了良好的效果,進(jìn)一步完善后將有利于保護(hù)風(fēng)洞模型和保障試驗(yàn)進(jìn)度。
然而每個(gè)型號飛機(jī)都有自身的顫振特性,必須進(jìn)行深入的而研究隨著未來民機(jī)對性能要求的不斷提高,復(fù)合材料應(yīng)用比例越來越高,結(jié)構(gòu)越來越輕,柔性也越來越大,氣動(dòng)彈性問題越發(fā)突出。北研中心處于民機(jī)預(yù)先研究的前端,需要根據(jù)C919飛機(jī)和未來機(jī)型特點(diǎn)開展針對性的顫振技術(shù)研究,探索C919飛機(jī)和未來型號飛機(jī)的顫振特性,摸清其顫振規(guī)律,夯實(shí)預(yù)研功底,革新設(shè)計(jì)觀念,提高設(shè)計(jì)技術(shù),使氣動(dòng)彈性力學(xué)作為一種設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、規(guī)范和指導(dǎo)思想在整個(gè)飛機(jī)設(shè)計(jì)過程中發(fā)揮關(guān)鍵性作用;同時(shí)北研中心需要研發(fā)具有高水準(zhǔn)的顫振技術(shù),為型號單位提供高質(zhì)量的“武器”和“彈藥”,助力型號研制,為中國民機(jī)事業(yè)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
日常生活中的顫振
蜻蜓的翅膀:
作為昆蟲王國中出色的飛行家,蜻蜓在高速飛行時(shí),每秒種要揮動(dòng)翅膀30~50次,可是,蜻蜓的翅膀看上去柔薄,卻能在這種高頻振動(dòng)之下安然無恙。
在億萬年前,大自然就為蜻蜓配備好了奇妙的消除顫振裝置,那就是它翅膀上加厚的翼眼。實(shí)驗(yàn)證明正是翼眼的角質(zhì)組織幫助蜻蜓消除了顫振的危害。
口琴演奏:
在日常生活中,音樂總是能夠帶給人愉悅的心情。人們在演奏口琴時(shí),口部吹出穩(wěn)定氣流后,簧片進(jìn)入顫振狀態(tài)?;善澱褚鸬臄_動(dòng)氣流進(jìn)一步在樂器空腔共鳴,從而產(chǎn)生悅耳的音樂。
橋梁倒塌:
1940年11月7日的美國塔科馬海峽吊橋的坍塌事件。由于吊橋設(shè)計(jì)師輕視了橋梁桁架剛度的重要性,只看到了風(fēng)產(chǎn)生的靜態(tài)水平力,并沒有考慮到動(dòng)態(tài)影響的可能性,導(dǎo)致大橋橋面發(fā)生扭轉(zhuǎn)。