孙茂教授的研究小组对昆虫飞行的空气动力学和飞行力学进行了长期、系统和深入的研究:首先，揭示了新的气动力机理，完善了拍动飞行的空气动力学；然后，将研究拓展到飞行能耗；进而，拓展到飞行稳定性和飞行控制，完成了从基本方程建立到动稳定性和可控性分析一整套工作；从而对昆虫拍动飞行外部力学领域的发展起了实质性推动作用，获2013年度国家自然科学二等奖。获奖人依次为：孙茂，吴江浩，杜刚，兰世隆(后三位参与研究时均为航空学院的研究生)。
该项目取得如下重要科学发现：揭示了二个昆虫产生非定常高升力的新机制；指出影响不同昆虫拍动翅的气动力系数的主控参数为雷诺数且飞行的能耗随飞行速度的变化关系近似为J形曲线，而不像飞机的那样为U形曲线；揭示了昆虫飞行是动不稳定的，但该系统是可控的。研究结果为设计开发新概念微型飞行器提供重要的力学基础和有益的启示；同时，为的研究昆虫生理学、行为学、神经生物学等提供力学依据。该项目的20篇代表性论文及8篇核心论文被他人大量引用。高升力机理和能耗机制的研究结果被著名刊物 Journal of Experimental Biolology三次撰文介绍；飞行动稳定性和控制的研究结果被国际权威综述刊物 Progress in Aerospace Science和Non-linear Dynamics 用大量篇幅综述。该项目2012年获教育部国家自然科学一等奖；参与研究的学生获得全国百篇优秀博士学位论文奖和提名奖各1次。
航空学院
孙茂
2013年12月9日
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