无菌蝇蛹在太空中的羽化试验

用具有代表性的昆虫——苍蝇，研究昆虫在太空失重的情况下能否正常羽化。如果昆虫在太空中能正常羽化，将对人类的太空农业计划有重大的意义。如果昆虫不能在微重力情况下正常羽化，那么太空农业计划中植物授粉的环节将不容易实现。     

航天趣闻（二）

火星航天员将以昆虫为主食未来航天员在天上吃什么?不是西洋大餐,也不是风味小吃,更不是山珍海味,而是昆虫。昆虫作为人类的营养食品是人所共知的事实,不过人类的营养食品并不只是昆虫,还有其他很多可供选择,但为什么科学家只选昆虫?     

昆虫翅膀图像特征的亚像素级提取方法

昆虫翅脉、翅脉交点及翅膀边缘是昆虫翅膀运动变形三维重构的主要依据.通过分析这三种特征的图像特点,对于翅脉中心,采用Hessian矩阵求出灰度极值点方向,并用二次曲线拟合该方向的灰度变化,通过确定该曲线极值点位置来提取亚象素翅脉中心;然后通过求灰度图像的梯度,在其梯度变化方向求极值点的方法提取翅膀边缘特征;此外根据翅脉方向变化的连续性提出了邻域角度约束方法确定翅脉交叉点,从而最终提取到亚像素级的翅膀边缘、翅脉及交叉点等特征.实际应用证明该方法是较为有效的.     

昆虫与邮票的终极对话

《邮票图说·昆虫世界》作者:张巍巍、王荫长科学普及出版社能够坚持一种爱好并把它变成事业,真是难能可贵。况且这种爱好向我们打开了一扇窗,里面是一个花花绿绿的世界。而承载这个事业的一本书,没有理由让人不去读,不去试图了解另外一个世界,也许对自己还比较陌生的世界。让人感到稍有遗憾的是书里面没有作者的签名。但是内容却是多么美好啊!集邮和昆虫,有人如此     

昆虫悬停飞行的动稳定性:理论分析与数值模拟

首先,从昆虫(身体和拍动翅)的动力学方程和N-S方程出发,在一定假设下,将运动方程简化为6自由度刚体的方程,并用线化理论给出了反映昆虫悬停飞行纵向动稳定性的理论解.然后,用完全的动力学方程和N-S方程偶合的数值解对上述理论的简化假设进行了检验.     

仿昆扑翼飞行器的翅膀惯性力分析

用理论模化和仿真试验相结合的方法,研究了昆虫翅膀扑动产生的惯性力和惯性力矩.在昆虫扑翼飞行运动的仿生模拟基础上,研究了翅膀扑动过程中拍动幅度、拍动加(减)速周期、平动迎角和翻转加(减)速周期4个振翅运动参数对翅膀惯性力(矩)的影响.研究表明:微小尺度昆虫高频扑翅产生的惯性力幅值与气动力的幅值大致相当;昆虫翅膀的弦向转动惯量比展向转动惯量近似高一个数量级;翅膀拍动惯性力矩的影响远远高于翅膀转动惯性力矩的影响,而转动惯性力矩是可以忽略不计的;只要翅膀的拍动是对称的,就可认为翅膀的扑动是近似对称的;如果翅膀拍动对称的同时转动对称,就可认为翅膀的扑动是严格对称的,此时翅膀惯性力可以忽略.      

月夜里的王族 王蛾

王蛾科在中国叫大蚕蛾科,虽然全世界只有400多种,但是却大名鼎鼎。这个科的蛾类大多数体型硕大、斑纹夸张、色彩华丽,观赏价值很高,是昆虫爱好者和收藏家渴求的目标。我对蛾子过去不太注意,一直专注于研究蝴蝶,除了个别引人注目的种类外,我很少收集它们。博物馆开放后,观众们对巨大昆虫表现     

微型飞行器的仿生流体力学——昆虫前飞时的气动力和能耗

 用数值模拟方法研究了昆虫前飞时的气动力和需用功率。由N S方程的数值解提供速度场和压力场,从而得到涡量、气动力和力矩 (惯性力矩用解析方法计算 )。基于流场结构,解释了非定常气动力产生的原因;基于气动力和力矩,得到需用功率。悬停飞行中揭示出的 3个非定常高升力机制 (不失速机制,拍动初期的快速加速运动,拍动后期的快速上仰运动 )在前飞时仍然适用 (即使在快速前飞时,V∞ =2～ 2.5m/s,失速涡也不脱落 )。在低速飞行时 (V∞ ≈ 0.5m/s)平衡重量的升力既来自于翅膀的下拍运动也来自于上挥运动,并主要由翅膀的升力贡献;克服身体阻力的推力主要来自于翅膀的上挥运动,由翅膀的阻力贡献。在中等速度下 (V∞ ≈ 1.0m/s),升力主要来自于下拍运动,其中一半由翅膀升力贡献,一半由翅膀阻力贡献;推力主要来自上挥运动,也是一半由翅膀升力贡献,一半由翅膀阻力贡献。在快速飞行时 (V∞ ≈ 2.0m/s),升力主要来自于下拍运动,主要由翅膀阻力贡献;推力来自上挥运动,主要由翅膀升力贡献。悬停时,下拍和上挥做功同样大;前飞时,下拍做功较上挥大得多 :V∞ =0.5,1.0和 2.0m/s时,下拍做的功分别是上挥的 1.6,2.6和 3.5倍。     

蜻蜒

和蝴蝶之类昆虫一样，蜻蜓中不乏大型、美丽、奇特的种类。中国最大的蜻蜓雌性个体翅展可达17厘米，最小的红瑙细QQQQ等类，翅展仅2.5～3厘米。大自然赋予蜻蜓的色彩更是变化无穷，其来源大致有两类：翅膀上的色彩由色素沉淀产生，十分稳定，身体上的色彩存在于真皮细胞中，死亡后随细胞解体很快消失。