蒼蠅飛行時的最大速度:雙翼飛行員的驚人特性

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蒼蠅是所有會飛、令人討厭的昆蟲之一。 在溫暖的季節,它們會讓人非常煩惱:它們會咬人,不讓它們睡覺,還會破壞食物。 昆蟲讓人不愉快,科學家們對此非常感興趣,尤其特別關注蒼蠅如何飛行的問題。 從空氣動力學的角度來看,這種雙翅目動物的飛行是一種獨特的現象。

蒼蠅的翅膀怎麼樣

脊椎動物的翅膀是在自身肌肉的幫助下運動的,但這種節肢動物的翅膀沒有肌肉。 它們的移動歸功於胸部肌肉的收縮,它們通過特殊的裝置與胸部肌肉相連。
同時,翅膀本身的排列方式也與鳥類和蝙蝠不同。 它們由上壁和下壁組成,每層壁均由一層皮下組織形成,並且頂部覆蓋有角質層。 牆壁之間是一個充滿血淋巴的狹窄空間。
翅膀還具有幾丁質管脈系統。 由於沒有第二對翅膀,蒼蠅在飛行時可以更頻繁地移動和機動。 後一對翅膀退化為長方形的生長器官,稱為“halteres”。
這些器官在起飛過程中發揮著關鍵作用 - 由於它們以一定頻率發生的振動,昆蟲能夠不逐漸增加翅膀拍打的頻率,而是立即啟動高拍動速度,這使其能夠脫離表面在一秒鐘內。
此外,作為穩定器的受體會降低掛脖——它們的移動頻率與翅膀相同。 蒼蠅飛行時聽到的聲音(同樣的“嗡嗡聲”)是這些器官振動的結果,而不是翅膀拍打的結果。
昆蟲的飛行肌肉分為兩組:動力組和引導組(轉向)。 前者高度發達,被認為是動物王國中最強大的動物之一。 但它們並不靈活,因此無法借助它們進行機動。 轉向肌肉使飛行更加精確——共有十二個。

蒼蠅飛行的特點

任何人都可以相信飛行空氣動力學的獨創性 - 為此,看看昆蟲就足夠了。 可以看出,雙翅目似乎無法控制自己的飛行:它們要么懸停在空中,然後突然向前衝去,要么改變方向,在空中翻轉。 這種行為引起了加州研究所的科學家們的興趣。 為了研究飛行機制,專家在果蠅身上進行了實驗。 這種昆蟲被放置在一個特殊的飛行刺激器中:在裡面,它拍打翅膀,周圍的環境發生變化,迫使它改變飛行方向。
在研究過程中,人們發現蒼蠅沒有特定的軌跡——它們以之字形飛行。 同時,飛行並不那麼混亂,它的方向通常是由昆蟲的內部需求決定的:飢餓、繁殖本能、危險感——如果蒼蠅在其路徑上看到障礙物,它會迅速行動。並成功機動。 令人驚訝的是,蒼蠅起飛不需要加速,著陸也不需要減速。 迄今為止,研究人員還無法充分研究這種不尋常運動的所有機制。

飛行的主要類型

不同類型的飛行之間沒有明確的劃分,並且有很多變化。

最常見的是,科學家使用以下分類:

  • 漂流 - 昆蟲在外力(例如風)的影響下移動;
  • 降落傘 - 蒼蠅起飛,然後在空中展開翅膀並下降,就像乘坐降落傘一樣;
  • 飆升 - 昆蟲利用氣流向前和向上運動。

如果雙翅目動物需要克服相當長的距離(大約2-3公里),那麼它就會發展出很高的速度並且在飛行過程中不會停止。

一隻蒼蠅的飛行。 (看到一切!)#13

蒼蠅飛的速度有多快

節肢動物飛得比人走得快。 其平均飛行速度為6,4公里/小時。

有些品種的速度指標要高得多,例如馬蠅的速度可達 60 公里/小時。

雙翅目快速飛行的能力為它們提供了極好的生存能力:它們很容易躲避敵人並找到有利的生存條件。

它能飛多高

科學家們發現,飛行高度有限,但指標仍然令人印象深刻——一個成年人可以飛到10層。 同時,眾所周知,風速、風向等外部因素也會影響飛行高度。

在網上可以查到有人注意到蒼蠅飛到20樓的信息,但沒有實驗證據證明這一點。

蒼蠅根本不需要飛得太高:它們正常生存所需的一切都靠近地面。 它們在垃圾填埋場、垃圾場和人類住所中尋找食物。

 

蒼蠅的最大飛行範圍

蒼蠅驚人的空氣動力學特性

在空氣動力學方面,沒有任何昆蟲可以與它相比。 如果研究人員能夠解開其飛行的所有秘密,那麼根據這些原理就有可能建造一架超現代的飛機。 在飛行研究過程中,科學家記錄了幾個有趣的點:

  1. 在飛行過程中,機翼執行類似於用槳划船的運動 - 它相對於縱軸旋轉並佔據各種位置。
  2. 一秒鐘內,昆蟲的翅膀會扇動數百次。
  3. 該飛行的機動性非常好——為了高速轉彎 120 度,蒼蠅在 18 毫秒內拍動大約 80 次襟翼。
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