博物志

南美大闪蝶是一种色彩斑斓的蛱蝶，分布在墨西哥、中妻洲、南美洲北部、巴拉圭及特立尼达。它们的翅膀呈鲜艳的蓝色是由翅膀上的鳞片将光折射而形成。它们的翅展长7．5厘米．20厘米，会快速拍动翅膀来吓退掠食者。     

昆虫翅平面形状和展弦比对其气动性能的影响

应用计算流体力学的方法研究昆虫翅膀平面形状和展弦比对其拍动运动时气动力的影响.选取了10种具有代表性的平面形状和展弦比差别较大的昆虫翅膀作为研究对象.这10种昆虫分别是果蝇、大蚊、蜂蝇、食蚜蝇、瓢虫、熊蜂、蜜蜂、草蜻蛉(前翅)、鹰蛾 和蜻蜓 (前翅).研究结果表明:翅膀面积的二阶矩折合半径越大其气动力越大,当使用翅膀面积的二阶矩折合半径处的速度作为参考速度时,翅膀平面形状对无量纲气动力的影响很小.当翅膀展弦比有较大变化(从2.8增大到5.5)时,气动力系数只有很小的变化.流动的三维效应减弱和部分前缘涡(LEV,Leading-Edge Vortices)的脱落,这两种效果相互抵消,导致气动力系数变化不大.      

博物志

钩粉蝶是对粉蝶科钩粉蝶属的统称．分布在欧洲、北美、亚洲各地。成虫体长约为60毫米．雄蝶呈淡黄色．接近黄油的颜色。寿命是蝴蝶中最长的．成虫阶段可达9个-10个月，其中的大部分时闻都是在冬眠。当其在冬眠时，其翅膀颜色、形态与常青藤、冬青、树莓叶都很接近。     

微型飞行器的仿生力学 ——蝴蝶飞行的气动力特性

研究一种蝴蝶(Morpho peleides)前飞时的气动力特性.在运动重叠网格上数值求解Navier-Stokes方程,对蝴蝶前飞时左、右翅膀的拍动运动以及跟随身体一起的俯仰运动进行计算.结果表明:蝴蝶主要用"阻力原理"作拍动飞行,即平衡身体重量的举力和克服身体阻力的推力均主要由翅膀的阻力提供.蝴蝶翅在下拍中产生很大的瞬态阻力(平行于拍动运动的力),对流动结构分析表明,产生此力的机制如下:每次下拍中产生了一个由前缘涡, 翅端涡及起动涡构成的强"涡环",其包含一个沿拍动方向的射流,产生此射流的反作用力即翅膀的阻力.平衡身体重量的举力主要由翅膀下拍中产生的阻力提供.上拍时(由于身体上仰,上拍实际是向后和向上拍动的),翅也产生阻力,但较下拍时小的多.平衡身体阻力的推力主要由翅膀上拍中产生的阻力提供.      

C档案编号：NO．82

7月3日17时左右，我在北京奥林匹克森林公园拍摄向日葵，晚上回到家之后。我在电脑上查看白天拍摄到的照片，有一张照片引起了我的注意。在拍摄的时候，我清楚地记得取景器里没有任何奇特的东西，但照片上却清楚地出现了一个飞棍。在同时期拍摄的照片当中只有这一张上面出现了飞棍，应该不是镜头污迹或者光线造成的假象。将照片放大后仔细查看，这一物体呈棍状，在前1／3处有呈S形的一对类似于翼膜的东西，由此也可以排除昆虫高速运动的误拍可能性。     

翅膀：大自然赋予的生存法宝

正物竞天择,适者生存。达尔文认为,优胜劣汰是地球生物生存和演变的基本规则。几亿年来,很多古老的生物都已灭绝,有一些物种经过多重演化、繁衍生息后,却演化出不同种类的后代。研究表明,翅膀其实是大自然赋予动物延续生存的法宝,会飞的动物在演化和生存方面有诸多优势。在残酷的演化史中,大自然一次次创造出各种各样的翅膀,小到昆虫,大到翼龙,许多动物都从飞行中受益。     

翅膀对仿蝗虫机器人空中姿态影响分析

为验证蝗虫通过翅膀不对称运动进行空中姿态调整机理,设计了仿蝗虫空中姿态调整机器人系统,通过曲柄摇杆机构实现翅膀拍动。分析了机构特性,建立了翅膀拍动模型,计算了不同拍动频率、不同拍动幅值下翅膀受力及力矩情况,分析了左右翅膀同步拍动与异步拍动时对机体产生的影响。最后,搭建了实验验证平台,实验结果表明,左右翅膀的同步拍动不会引起机体姿态较大变动,而两侧翅膀拍动相位的不同将引起机体来回摆动,拍动幅值的不同将引起机体的滚转运动,且拍动频率越高,机体滚转越明显。证明了蝗虫利用翅膀不同步运动进行空中姿态调整机理的正确性,也为仿蝗虫机器人空中姿态调整设计提供了依据。      

神奇的中国风洞

作为科技壮举的“舞台总监”，它的姓名您也许生疏。火箭定型、飞船上天要有它的“意见书”，飞机出厂，导弹升空要从它那里获得“通行证”。它永远不露声色地辅佐中国尖端国防科技快速前行，并为其插上腾飞的翅膀。这就是——     

火箭知识概要

汽车、火车、轮船和飞机是人们常见的几种运输工具。自二十世纪50年代以来,运载火箭也成为一种新的运输工具,它为人类插上了强大的“翅膀”,使人类的活动范围由地球表面扩大到宇宙空间。直到现在,火箭仍然是人类探索太空的主要运载工具。     

闪闪发光的有冠蓝背悭鸟

摄影家Moniaue Lavoie每天都要在自己的后院为鸟儿们撒下食物。在一个雪后的早晨，这只美丽的有冠蓝背悭乌前来拜访。它翅膀上的羽毛和脑袋上的蓝色羽冠在阳光和白雪的映照下闪闪发光，美得让人心醉。摄影家不失时机地拍下了这一幕。     

固化方式对粘结固体润滑涂层摩擦学性能的影响

为了探究不同固化方式下复合粘结固体润滑涂层的摩擦学特性.以环氧树脂为粘结剂,二硫化钼、石墨、氧化铝、氟化铈为固体填料,制备复合粘结固体润滑涂层.分别对复合粘结固体润滑涂层在微波固化和热固化下进行固化,使用白光干涉仪分析涂层表面磨损后的表面磨痕.使用扫描电子显微镜(SEM)对涂层磨损与未磨损区域表面进行观察,使用能量色散X射线光谱仪(EDS)对磨痕区域的元素进行分析.当微波固化与热固化时间均为10分钟时,微波固化的摩擦系数为0.17,低于热固化的0.24;当热固化时间提升到30分钟时,与微波固化10分钟的摩擦系数基本接近.观察热固化涂层表面,发现填料团聚,对磨后表面比较粗糙且呈片状剥落;微波固化涂层表面呈片状分布,磨损后表面比较光滑.SEM形貌分析表明热固化涂层磨损形式主要为磨粒磨损;微波固化涂层磨粒磨损较轻微,在对磨过程中能形成转移膜.EDS元素分析表明固化方式对涂层的分散性没有影响.     

蝴蝶悬停飞行流体力学实验模型的仿生设计

由于蝴蝶形态学上的特点(翼面宽大,展弦比小,翼型复杂)以及其特殊的飞行方式(拍动频率低,翅膀几乎垂直于身体拍动;翅膀没有翻转运动,但在翅膀拍动时身体有明显的俯仰运动和振动),蝴蝶成为探索昆虫飞行高升力机理的特殊研究对象.为了深入研究蝴蝶悬停飞行时的流场和高升力机理,设计制作一套模拟蝴蝶悬停飞行的流体力学实验模型显得尤为重要.介绍一种新设计的电控蝴蝶实验模型,该模型与真实的蝴蝶一样,包含左右翅膀和身体,并且可以实现精确定位和模拟蝴蝶不同的运动模式,包括翅膀的拍动、身体的俯仰运动和振动.研究小组应用此实验模型进行流动显示实验和PIV(Particle Image Velocimetry)实验,对蝴蝶的悬停飞行进行研究.      

神七到底如何神奇

2008年9月25日21时33分，载人航天工程总指挥常万全宣布：“神七已经进入预定轨道，发射取得成功！”这一刻，举同欢腾!神七真的有那么神奇吗？你对它了解有多少？相对神六而言，神七不再有两对而只有一对“翅膀”——太阳能帆板。外观变化的同时，神七所承载的任务更让人充满期待——航天员出舱、满载三名航天员、众多第一次空间实验。     

“石破天惊”再回首

刚刚进入2006年8月，就有两条跟火星生命相关的新闻发布： 其一，NASA赞助的两项研究发现，遍布火星表面的尘暴在与静电共同作用后，可能会形成含有剧毒的化学物质，它可能毒杀任何一种生命形式。因此，任何处于萌芽状态的生命（比如微生物）——甚至生命起源以前的分子——在火星表面都很难立足。     

镀膜和宽带膜之我见

望远镜的透镜一般都由光学玻璃制作而成。光线在透过玻璃时,不能100%透过去。对于一块玻璃来说,光线在透过前后两个表面时都有一部分光被反射,因此只有80%～90%的入射光通过。反射光量的大小与镜片的折射率有关,以普通的冕牌玻璃为例(折射率为1.5),镜片的前表面的反射光为4%,后     

人类为自己打造的翅膀，有多少奥秘

正雄鹰展翅,伴着凛冽的山风,一次次抒发对白云的向往;麻雀抖羽,把低矮的屋檐营造成温馨的天堂,翅膀让雄鹰和麻雀脱离了地球引力。鹰翔雀飞,虽未在空中留下痕迹,却让人们产生了对翅膀的向往。飞机的机翼就是人类为自己打造的一双翅膀。依靠这双翅膀,人类实现了飞行梦想。     

白雾与白光

2003年10月13日19时45分,山东安丘北区上空出现不明飞行物,据估计有近千人目击了此种现象。当天晚上,天色阴暗,冷风劲吹,此不明飞行物出现在市北区上空。此物出现之时天空先是一片白色云雾,如太阳落山之时所映出的白云,然后在白云间突然出现发着白光的物体,如探照灯一般。此时天空中没有一颗星,呈现出如探照灯照射在天幕上的效果。此物在天空中先是顺时针飞行,后又逆时针飞行,轨道呈椭圆形。飞过之后,此物后面出现一条长长的光尾。在此物飞过的轨道边际,能依稀看出有翅膀的形状。飞行物在天空中往返约两个小时,至晚上21时20分,天空的白光逐…     

载荷作用下5A06铝合金焊接试样的腐蚀敏感性

针对5A06铝合金焊接对腐蚀敏感性的影响,研究了载荷作用下的不同焊缝方向（垂直、穿越）的5A06铝合金试样在50℃的3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为的影响和焊接接头的电化学腐蚀行为。结果表明,经过110 d的盐水溶液浸泡后,2种焊缝试样均是热影响区首先发生腐蚀,表面的腐蚀坑两侧由于材料组织的不同分别呈台阶式和韧窝状。穿越焊缝试样应力腐蚀敏感性较低,腐蚀坑顶端应力集中,有滑移台阶;垂直焊缝试样应力腐蚀敏感性较高,腐蚀坑沿焊缝贯穿试样表面,腐蚀坑两侧呈平行撕裂状态。电化学极化曲线表明,热影响区、母材区和焊缝区的自腐蚀电位分别为-1.369、-0.791和-0.740 V。      

太阳系中最小的行星

<正>水星的命名几千年前,人们观察到在天空中有一颗"星星"似乎总是跟随着太阳。此"星星"在日出之前可以在低空中看到并在日落后才能再次看到。一些人认为他们在早上看到的和在傍晚看到的是两个不同的物体。后来,古希腊人发现这两颗"星星"实际上就是同一颗星星,即水星。因为水星从一个晚上到下一个晚上似乎在天空中运动的非常快,所以罗马人用长着翅膀的敏捷信使神的名字"Mercury"来命名水星。在神话中,     

伊索寓言与航天──奥古斯丁评美航天计划

在美国“阿波罗”航天员首次踏上月球表面２５周年之际，美国的一些著名的航天专家、学者和主管航天的政府高级官员纷纷著文，论述“阿波罗”登月后的１／４个世纪中，美国航天事业发展的得、失、利、弊，各抒己见。有些看法和观点，不仅对美国，即使对于其他空间国家也是有参考价值的。现将前美国未来航天计划咨询委员会首席科学家，马丁·马里埃塔公司总裁奥古斯丁（Ｎ．Ａｕｇｕｓｔｉｎｅ）的文章的主要内容译述如下，供参阅。奥古斯丁在文章中饶有风趣地引用了六则伊索寓言来针砭时弊，引申要义，颇有科普作家的风采。寓言之一：龟兔赛…