導彈飛行與蜻蜓有什么關系？

李紫欣

導彈在飛行中，需要多個系統協調工作：控制系統為導彈飛行提供方向，發動機為導彈飛行提供動力，彈體四周的舵面主要用來保持導彈的飛行姿態。

然而，導彈在某些飛行時刻，舵面會發生異常振動現象。隨著振動頻率的增加，舵面的振動幅度會大幅上升，甚至像紙一樣在空氣中上下飄動。

起初，科研人員百思不得其解，但空氣動力學的發展為他們提供了思路。經過詳細分析，最終所有證據鏈條都指向了同一個幕后者——顫振。顫振是指當導彈舵面在氣流中運動并加速到某一臨界速度值時，在結構彈性力、慣性力和氣動力等耦合作用下出現的一種振幅不衰減的自激振動。

蜻蜓的飛行原理給科研人員提供了關于顫振的解決方案。蜻蜓是昆蟲王國中出色的飛行家，它在飛行過程中，翅膀的最高扇動頻率可達40～50次/秒。這使得它不僅能夠快速捕捉獵物，還能完成很多導彈無法實現的高難度動作。

通過仔細觀察，科研人員發現蜻蜓翅膀的端部前緣有一小塊加厚的角質層，這一角質層被稱為翅痣。翅痣對蜻蜓的平穩飛行有著非常重要的作用，如果將翅痣人為破壞或去除掉，蜻蜓將失去平穩飛行能力，變得搖搖晃晃。

科研人員從中受到啟發，于是便模仿蜻蜓翅膀，在導彈舵面的前緣末端增加配重，使結構重心位置前移，從而解決了導彈顫振問題，大大降低了飛行過程中的故障率。