随着科学技术的迅猛发展,仿生技术的应用日益广泛,有的是模仿动物,有的是模仿植物。

五百多年前,意大利人利奥那多·达·芬奇模仿鸟类飞行造出了一架扑翼机,之后人们经过长期反复的实践,终于在1903年发明了飞机,实现了飞上天空的梦想。此后30年,飞机不论在速度、高度和飞行距离上都超过了鸟类。
中国人发明了竹蜻蜓,传到欧洲,于是启发了欧洲人发明了直升机。竹蜻蜓的确让直升机和蜻蜓挂上钩了,其原理和直升机飞行原理接近,可以前后飞行,也可以悬停。
蜻蜓通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流,并利用气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜓能在很小的推力下翱翔,不但可向前飞行,还能向后和左右两侧飞行,其向前飞行速度可达72公里/小时。此外,蜻蜓的飞行行为简单,仅靠两对翅膀不停地拍打。
科学家据此结构基础研制成功了直升飞机,但当飞机飞行变得更快更高时,设计师又碰到了一个难题,就是颤振现象。颤振曾多次造成飞机坠落,许多飞行员因而丧生,飞机设计师们为此花费了巨大的精力研究颤振现象。当今,颤振仍然是飞机设计必须要考虑的问题,对飞机设计至关重要。

颤振曾是空气动力学中的一个难题,由于飞机的机翼在高速飞行中会产生颤振现象(一种有害的振动),飞行越快,机翼的颤振越强烈,甚至造成机翼折断,发生机毁人亡的空难悲剧。
颤振分析随着航空技术的发展而越来越显示出重要性。早期的飞机设计基本上是按强度准则确定结构,并没有考虑到颤振。第一次世界大战初期Handley Page轰炸机因颤振事故而坠毁事件。
为了克服在高速飞行时飞机机翼产生的颤振问题,许多科学家和试验人员作过种种试验,花费了很大的精力和时间试图解决它,最终都以失败告终。
后来,研究人员在观察蜻蜓飞行时,从蜻蜓的翅膀上获得了灵感:蜻蜓之所以能够灵活自如有效地控制翅膀的颤振,是因为在它的半透明翅膀的前缘有一块加厚的色素斑(称为“翼痣”或“翼眼”),那一块地方是加厚的角质,里面是空腔,有液体。这就是蜻蜓在快速飞行和转弯时不受颤振困扰的症结所在。
因为翅痣在飞行的时候
可以起到消除震颤的作用,
要是把那块去掉
就会飞不稳啦~
这是这种昆虫经过长期的进化结果,蜻蜓在三亿年前就获得的一种消振功能。蜻蜓每秒种要挥动翅膀30~50次,如果将翅痣去掉,蜻蜓飞行时就变得荡来荡去。

蜻蜓依靠加重的翅膀在高速飞行时安然无恙,而且实验证明蜻蜓翅痣的角组织使蜻蜓飞行时消除了颤振。于是,人们就依此类推,模仿蜻蜓,在飞机机翼末端的前缘装上了类似的加厚区,以便解决了因高速飞行而引起振动这个令人棘手的问题。
“翼痣”在航空行业内叫调整片,飞机主要操纵面(副翼、升降舵、方向舵)后缘的铰接小翼面或可调小翼片。在外廓上,调整片是主操纵面的后缘部分。控制调整片的偏度可以改变主操纵面上的铰链力矩,因而能减小主操纵面铰链力矩或控制其偏度。
调整片调节直升机在大速度下的震动,一般和变距拉杆配合调整。改变桨叶的挥舞角,使其所有桨叶的轨迹尽量在一条线上。
民航机的调整片有的是可以动的,主要是用来配平气动力的。以前都是钢索飞控,飞行员操作力矩非常大,为了省力气,在活动翼面放一个小配平片儿,用来提供助力。
基本就是下边图表示的样子。

这个东西用处还挺多的。有了这个调整片可以有效消除颤振现象,包括固定翼飞机的机翼上也会有这样的配重模块呢。颤振现象竟奇迹般地克服了,由此而产生的空难也就销声匿迹了。
国产飞机在颤振技术上的探索

ARJ21飞机是我国首架具有自主知识产权的新型涡扇支线客机,中国商飞已经完成了ARJ21飞机的颤振试飞工作,获得了适航认证,取得了型号合格证,并且即将交付用户。
每个型号飞机都有自身的颤振特性,我国需要研发具有高水准的颤振技术,为型号单位提供高质量的“*器武**”和“*药弹**”,助力型号研制,为中国民机事业发展作出贡献。