中文摘要：

选择机动性强，易获得的若干种蝇、蜂、蜻蜓类昆虫，对其机动飞行进行运动学观测（包括身体的运动及翅膀的运动）；基于流体力学方程（N-S方程）和昆虫运动的动力学方程，结合所获得的翅膀拍动的运动学参数，研究昆虫机动飞行中的气动力特性及流动结构，解释产生高升力、大推力的原因，探讨昆虫机动飞行的控制原理。为生物学家研究昆虫生理、进化等问题提供力学基础；为工程师研究微/纳型飞行器提供新概念和新原理。

结论摘要：

本项目用实物观测，理论分析和数值模拟三者相结合的方法，研究了昆虫机动飞行的运动学，空气动力学和动力学问题，取得了以下成果1）使用三台高速摄像机从不同方向拍摄了两种昆虫（属食蚜蝇科的蜂蝇和食蚜蝇）的机动飞行（快速转弯和翻滚），获得了详细的运动学数据及形态学数据。2）揭示了蜂蝇在快速转弯中，约在0.05秒内使身体偏转了90度，主要是通过增加一侧翅膀上拍时的攻角 (增加约30度) 来完成的；身体为水平的食蚜蝇在翻滚时，约在0.01秒内使身体滚转了90度，主要是通过增加一侧翅膀的拍动幅度，同时减少另一侧翅膀的拍动幅度来完成的。3）推导了昆虫（身体和拍动翅）的动力学方程，其与流体力学方程（N-S方程）一起，构成昆虫运动的基本方程组。4）用直接数值求解动力学方程和N-S方程的方法，研究并解释了快速转弯、翻滚所需的大气动力和力矩的流体力学机制。