飞机失事和颤振难题的克服
自从1903年12月17日，被世人誉为“航空之父”的莱特兄弟发明、制造的飞机成功飞行以后，飞机设计制造技术及其性能不断变化发展着。例如，在第一次大战期间，德国模仿信天翁的结构原理设计、制造了当时世界上最先进的单座战斗机。可是，当飞机飞行速度发展到一定程度时，飞机机翼产生了颤振现象。而且，飞机飞得越快，机翼的颤振越强烈，经常造成机翼折断，发生机毁人亡的空难悲剧。颤振问题不解决，由此产生的飞机失事就不可能防止，飞机的飞行性能也不可能进一步得到改进。
对此，在相当长的一段时间内，许多飞机设计师、科学家、有关工程技术人员和试飞人员煞费苦心，作了种种尝试，花费了很大的精力、经费和时间，却终未能找到克服机翼颤振的这个难题。
后来，终于有人在观察蜻蜓飞行时，从它的翅膀上获得了灵感。蜻蜓之所以能够灵活自如地有效控制翅膀的颤振，是在它的半透明翅膀的末端前缘有一块加厚的色素斑（称为“翅痣”或称为“翼眼”），在翅膀上的这两块对称型“翅痣”能有效地消除翼板在气流中的颤振。这是蜻蜓经过长期的进化，在三亿年前就获得的一种功能。如果将翅痣去掉，蜻蜓飞行时就变得荡来荡去不稳定。实验证明：蜻蜓翅痣的角组织确实具有使蜻蜓飞行时消除翅膀颤振的功能。
于是，人们就模仿蜻蜓，也在飞机翼末端前缘装上了类似的加厚区以消除颤振。果然，颤振现象竟被奇迹般地克服了。这是一种为防止飞机在高速飞行时机翼产生颤振，导致机翼折断而造成飞机失事的一种创造性思维，也是通过对蜻蜓的“翼眼”采用仿生的模拟方法克服空气动力学中颤振难题的一个成功的实际例子。由颤振产生的空难也就得到了有效控制，飞机设计、制造技术也越来越成熟、先进，所制造的飞机性能越来越优越。
郭振龙 朱兆华 |
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发表于 2011-11-2 12:40
