本發(fā)明在其一些實(shí)施例中涉及一種用于昆蟲的人工散布（distribution）的方法和設(shè)備，并且更具體地但不排他地涉及作為疾病控制計(jì)劃、病媒控制計(jì)劃、授粉計(jì)劃等的一部分的昆蟲的散布。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今在美洲、非洲以及亞洲存在有廣大區(qū)域罹患由昆蟲（尤其是蚊子）傳播的病媒傳染疾病。這些疾病具體地包括登革熱、基孔肯雅病和瘧疾，這些疾病是由雌性蚊子的叮咬而攜帶和傳播的傳染病。

已存在通過控制蚊子種群而以安全且有效的方式來(lái)控制覆蓋件相當(dāng)大的區(qū)域（包括城市地區(qū)）的病媒傳染疾病（特別是登革熱和瘧疾）的許多嘗試。一種方法是釋放不育雄性。

不育雄性代替可育雄性與雌性交配，并以該方式防止繁殖。

這些嘗試具有的問題是不育雄性得到有效散布。不可能如同化學(xué)制劑和作物噴粉那樣從飛行器釋放昆蟲，因?yàn)榭諝馑俣群陀嘘P(guān)的風(fēng)切變（windshear）通常將昆蟲殺死。這對(duì)于相對(duì)脆弱的蚊子而言尤其如此。另一方面，基于地面（land-based）的散布是非常耗費(fèi)勞力的，并且非常困難且代價(jià)高的是將雄性合理散布到蚊子聚集所處的所有類型的場(chǎng)所。所使用的一種方法涉及從緩慢移動(dòng)的車輛上的籠中緩慢地釋放不育雄性。然而，這將釋放限制到具有車輛可達(dá)性的地區(qū)，并且蚊子散布與車輛可達(dá)性有很少的關(guān)系。另外的困難是，釋放被局限于一天當(dāng)中蚊子是活躍的幾個(gè)小時(shí)。在其它時(shí)間嘗試釋放蚊子是無(wú)效的。

另外，當(dāng)從開放的籠釋放蚊子時(shí)，難以控制并改變與每個(gè)給定地區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)水平相關(guān)的釋放蚊子所采用的密度。

在文獻(xiàn)中描述了對(duì)空中釋放系統(tǒng)的需要。下面是所挑選的引述。

“thesterileinsecttechniqueforcontrollingpopulationsofaedesalbopictus(diptera:culicidae)onreunionislandmatingvigourofsterilizedmales（用于控制留尼旺島上的白紋伊蚊（雙翅目：蚊科）種群不育雄性的交配活力的不育昆蟲技術(shù)）”中陳述：假如適合的空中釋放系統(tǒng)可以被開發(fā)并且經(jīng)處理區(qū)域的表面是足夠大，則空中釋放將會(huì)確保具有成本效益的寬闊區(qū)域覆蓋。

“thesterileinsecttechnique:canestablishedtechnologybeatmalaria（不育昆蟲技術(shù)：可以是擊敗瘧疾的既定技術(shù)）”（國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)，2006年）中陳述：“空中釋放，盡管從來(lái)沒有嘗試使用蚊子，但相較于地面釋放具有若干潛在益處。釋放地點(diǎn)可以進(jìn)一步遠(yuǎn)離設(shè)施，從而極大地?cái)U(kuò)展操作的地理范圍。對(duì)于到實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)的良好的地面可達(dá)性的需求對(duì)于每日釋放不再是必需的，盡管就監(jiān)測(cè)目的而言這仍然將會(huì)是所期望的。另外地，空中釋放所需要的人員數(shù)量是較低的，并且空中釋放可以得益于現(xiàn)有的機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備以在經(jīng)指定地區(qū)中精確地釋放蚊子……。然而，不同于強(qiáng)健的地中海果蠅，蚊子是相當(dāng)脆弱的生物。需要開發(fā)并測(cè)試用于蚊子的處理、包裝和釋放的方法，以評(píng)估空中釋放對(duì)雄性的行為和壽命的影響……”。

davidadame、christopherfcurtis、markqbenedict、alansrobinson和bartgjknols的《蚊子的田間種群中的誘導(dǎo)不育的歷史應(yīng)用》（2009年）中陳述：“……目前為止所執(zhí)行的不育蚊子釋放都依賴于地面釋放。已設(shè)想出用于蛹和成蟲釋放的相對(duì)簡(jiǎn)單的包裝、運(yùn)輸方法、釋放容器以及遮蔽物，但對(duì)于空中散布方法的工作尚未開始。當(dāng)然，在城市計(jì)劃中地面釋放可能就足夠了，但利用令人滿意的空中釋放方法的可能性可以提供更及時(shí)且更有效的散布，不育雄性遭受釋放前損傷的機(jī)會(huì)得到減小。每天數(shù)百萬(wàn)的生成和釋放將要求經(jīng)加速的輸送機(jī)構(gòu)，以防止質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)力上的損失”。

目前，存在用于昆蟲的空中釋放的兩種基本系統(tǒng)。兩種基本系統(tǒng)是袋釋放和經(jīng)冷凍有翅昆蟲（chilledfly）釋放系統(tǒng)。然而，這些趨向于用于相對(duì)強(qiáng)壯的昆蟲（例如果蠅），并且較不適用于相對(duì)脆弱的蚊子。

袋釋放是相對(duì)簡(jiǎn)單的過程，在袋釋放過程中，有翅昆蟲從被撕開并然后從飛行器落下的密封紙袋內(nèi)飛出。例如，可將這些袋手動(dòng)地撕開并且從窗戶扔出，或者可以從出口滑道扔下，當(dāng)離開飛行器時(shí)與定位在滑道的端部處的鉤或刀接觸。

所形成的廢棄物通常生物降解，但在降解過程是緩慢的干燥氣候中不是環(huán)境友好的。

紙袋的功用是增大容器內(nèi)的表面積，由此減小被封閉個(gè)體之間的空間競(jìng)爭(zhēng)。

有翅昆蟲通常停留在袋中直到到達(dá)地面，并然后從撕裂處飛出來(lái)，在此刻暴露于被捕食者吃掉的風(fēng)險(xiǎn)。

經(jīng)冷凍成蟲釋放系統(tǒng)按照如下方式工作。在釋放中心處，昆蟲被放置到房間尺寸的冰箱中并被冷凍至4℃直到它們處于被稱為沉默（knockdown）階段的階段中下落到parc盒的底部。然后，經(jīng)冷凍的昆蟲被收集到被裝載到釋放飛機(jī)的冷凍盒中，冷凍盒保持多達(dá)五百萬(wàn)不育昆蟲。一旦在飛機(jī)中時(shí)，該盒被附接到在釋放期期間使昆蟲保持不動(dòng)的冷凍器，這也使有翅昆蟲較不活躍，從而實(shí)現(xiàn)到環(huán)境中的更均勻的散布。有翅昆蟲從冷凍盒的底部落下進(jìn)入到螺旋推送系統(tǒng)（augersystem），該系統(tǒng)使有翅昆蟲移動(dòng)穿過定位在飛機(jī)機(jī)身底側(cè)上的滑道?？梢越?jīng)由螺旋推送系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)控制每單位面積的昆蟲釋放率。該系統(tǒng)中的昆蟲死亡率是可忽略的并且分散程度是令人滿意的，然而，該系統(tǒng)只適合于如下的有翅昆蟲，所述有翅昆蟲是相對(duì)強(qiáng)健的昆蟲，并且如所提到的，不能使用在更脆弱的昆蟲（例如蚊子）上。

名稱為“用于昆蟲人工散布的方法和設(shè)備”的2014年9月22日提交的本申請(qǐng)人的共同未決美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)us62/053,242中所公開的飛行器散布裝置描述了一種用于從通常以120千米/小時(shí)來(lái)行進(jìn)的小型農(nóng)用飛機(jī)釋放脆弱昆蟲的系統(tǒng)。

所描述的小的速度區(qū)域可以不存在對(duì)于以大于120千米/小時(shí)來(lái)行進(jìn)的飛機(jī)而言所期望的低速度。

如果意圖被安裝在低速度農(nóng)用飛機(jī)上，那么為了獲得更好的結(jié)果（也對(duì)于更高飛機(jī)行進(jìn)速度而言的小的速度區(qū)域），所提出的裝置的尺寸不能不受限制地增大，因?yàn)樵龃笠鈭D在小型農(nóng)用飛機(jī)上使用的裝置的尺寸會(huì)對(duì)飛行安全性和飛行器性能產(chǎn)生影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例可包括建立飛行器與周圍空氣之間具有逐漸變化的空氣速度的過渡空間，以使得在昆蟲離開飛行器的時(shí)刻昆蟲不暴露于猛烈的風(fēng)切變。實(shí)現(xiàn)這種過渡空間的一種方法是使用輕微的超壓從細(xì)且長(zhǎng)形的中心體內(nèi)釋放昆蟲，細(xì)且長(zhǎng)形的中心體放置在具有軸對(duì)稱艙狀幾何結(jié)構(gòu)的噴嘴內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，提供有一種用于從飛行器散布昆蟲的擴(kuò)散器，飛行器具有內(nèi)部和外部，并且擴(kuò)散器包括：

至少一個(gè)散布管，至少一個(gè)散布管在第一端處連接到昆蟲源并且在第二端處沿遠(yuǎn)離飛行器行進(jìn)方向的方向?qū)ν獠看蜷_，以用于散布昆蟲；以及

圍繞第二端的廓形，所述廓形的形狀被設(shè)計(jì)成限定穩(wěn)定變化的空氣速度。

在實(shí)施例中，開口關(guān)于成形廓形被定位在空氣速度最小化位置處。

在實(shí)施例中，穩(wěn)定變化的空氣速度包括沿遠(yuǎn)離飛行器行進(jìn)方向的方向遠(yuǎn)離散布管穩(wěn)定加速的空氣速度的梯度。

在實(shí)施例中，廓形的形狀被設(shè)計(jì)成提供跟隨穩(wěn)定加速的空氣速度的梯度的朝向第二端的逐漸空氣動(dòng)力學(xué)減速。

在實(shí)施例中，鈍形障礙物定位在第二端的上風(fēng)處，因此在第二端處產(chǎn)生空氣速度最小化。

實(shí)施例可包括：圍繞第二端的噴嘴形狀；以及

管遮擋件，管遮擋件在噴嘴內(nèi)圍繞第二端，管遮擋件具有翼型形狀截面，管覆蓋件和噴嘴一起形成廓形。

擴(kuò)散器可以是飛行器艙，并且飛行器艙可提供用于昆蟲的噴嘴。

在實(shí)施例中，艙包括大體上圓形的截面。

在實(shí)施例中，艙用于安裝在飛行器機(jī)身下方或者飛行器機(jī)翼下方。

在實(shí)施例中，昆蟲源連同擴(kuò)散器被容納在艙內(nèi)。

在實(shí)施例中，艙包括亞音速漸縮漸擴(kuò)噴嘴形狀。

在實(shí)施例中，艙包括雙三次多項(xiàng)式內(nèi)部輪廓。

在實(shí)施例中，艙包括橢圓形外部形狀。

在實(shí)施例中，翼型形狀是naca標(biāo)準(zhǔn)形狀，naca標(biāo)準(zhǔn)形狀更具體地可以是naca0018標(biāo)準(zhǔn)形狀。

在實(shí)施例中，管遮擋件定位在艙內(nèi)，使得標(biāo)準(zhǔn)形狀的平滑外部輪廓將流動(dòng)分離限制到噴嘴的鈍形后緣區(qū)段的近尾跡。

在實(shí)施例中，昆蟲源被提供有超壓。

在實(shí)施例中，超壓使得提供大體上1m/s（每秒一米）的在第二端處離開管的空氣速度。

在實(shí)施例中，噴嘴是立方體的。

在實(shí)施例中，正被散布的昆蟲包括不能夠承受超過60km/h的風(fēng)切變的相對(duì)脆弱的昆蟲。

在實(shí)施例中，正被散布的昆蟲包括雄性昆蟲。

在實(shí)施例中，正被散布的昆蟲包括不育雄性蚊子。

本發(fā)明實(shí)施例可被用于從以超過110kmh行進(jìn)的飛行器進(jìn)行擴(kuò)散。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供有一種用于從飛行器散布昆蟲的擴(kuò)散器，飛行器具有內(nèi)部和外部，并且包括：

至少一個(gè)散布管，至少一個(gè)散布管在第一端處連接到昆蟲源并且在第二端處沿遠(yuǎn)離飛行器行進(jìn)方向的方向?qū)ν獠看蜷_，以用于散布昆蟲；以及

圍繞第二端的廓形，所述廓形的形狀被設(shè)計(jì)成將空氣流方向限定成與第二端局部處的流線相切。

擴(kuò)散器可由飛行器安裝件安裝到飛行器，其中，廓形由保護(hù)第二端的管遮擋件、噴嘴以及安裝件的組合而形成。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供有一種脆弱昆蟲的空中散布的方法，包括：

將昆蟲釋放到釋放管中，釋放管具有到周圍空氣中的出口；

使釋放管與出口周圍的空氣流方向?qū)?zhǔn)；以及

經(jīng)由出口將昆蟲釋放到周圍空氣中。

該方法還可包括將遮擋件放置在出口的上游，以相對(duì)于空氣流遮擋出口。

附圖說明

在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的昆蟲噴射機(jī)構(gòu)的示意性視圖；

圖2是沿著用于昆蟲散布的軸對(duì)稱艙的軸線的縱向剖切的簡(jiǎn)化示意性視圖；

圖3是示出了由圖2的軸對(duì)稱艙形狀所導(dǎo)致的模擬空氣速度的簡(jiǎn)化圖示；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于昆蟲散布的軸對(duì)稱艙的示意性前視圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于昆蟲散布的軸對(duì)稱艙的示意性后側(cè)視圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于昆蟲散布的軸對(duì)稱艙的示意性側(cè)視圖；

圖7是示意性飛機(jī)后視圖，圖2的軸對(duì)稱艙形狀安裝在機(jī)翼下方若干部位處。

圖8是示意性飛機(jī)機(jī)翼視圖，該視圖示出了用于昆蟲的儲(chǔ)存罐，儲(chǔ)存罐連接到具有空氣動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)的艙，空氣動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)包圍釋放艙內(nèi)的釋放部位和儲(chǔ)存器之間的輸送管；

圖9是示意性飛機(jī)機(jī)翼視圖，圖2的軸對(duì)稱艙形狀安裝在機(jī)翼下方，并且脆弱昆蟲儲(chǔ)存室安裝在具有連接管的艙旁邊；

圖10是圖2的艙的圖示，該圖示示出了使用超壓將昆蟲供給到艙中；

圖11是以低空氣速度來(lái)使用的釋放管的圖示，并且示出了可以如何將昆蟲釋放到空氣流中并且將會(huì)如何逐漸地使昆蟲達(dá)到周圍空氣的速度；

圖12是示出了用于不同空氣速度的圖2的艙的兩個(gè)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化圖示；

圖13a和13b是簡(jiǎn)化的空氣速度圖示，在該圖示中，顏色指示具有高和低空氣速度的區(qū)域；

圖14是將速度示出為在速度方面具有相等尺寸階躍的體積塊的簡(jiǎn)化空氣速度圖示；

圖15是圖示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的昆蟲散布示例的并且示出了相關(guān)聯(lián)的速度的簡(jiǎn)化示意性圖示。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明在其一些實(shí)施例中涉及一種用于昆蟲的人工散布（distribution）的方法和設(shè)備，并且更具體地但不排他地涉及作為疾病控制計(jì)劃、病媒控制計(jì)劃、授粉計(jì)劃等的一部分的昆蟲的散布。

蚊子是脆弱的昆蟲，并因此如果在釋放時(shí)被直接地引入到航空風(fēng)速，那么死亡率將非常高。本發(fā)明的實(shí)施例可為昆蟲提供空氣速度方面的逐漸改變，因此使死亡率降低并且使釋放過程更加高效。該效果通過如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)：首先通過沿與行進(jìn)方向反平行的方向在飛行器后方釋放昆蟲，并然后通過在釋放部位周圍提供遮擋以在釋放部位處提供較低風(fēng)速。在一個(gè)實(shí)施例中，釋放部位被噴嘴圍繞，而在另外的實(shí)施例中，釋放部位沿著初始狹窄并然后逐漸變寬的成形廓形的長(zhǎng)度而放置。開口被放置在沿著該廓形的被確定為具有最低風(fēng)速的部位處。

因此，可沿著飛行路徑向后釋放蚊子。然而，飛機(jī)自身和其子系統(tǒng)中的一些會(huì)影響在飛機(jī)附近的流方向。而且，蚊子對(duì)陣風(fēng)（windgust）非常敏感。因此，本發(fā)明的實(shí)施例可為蚊子出口提供局部遮擋，并且可使蚊子輸送方向盡可能近地與局部風(fēng)流方向?qū)?zhǔn)。此外，這些實(shí)施例可確保沿著蚊子輸送路徑的速度梯度被保持成小的。

一般來(lái)說，當(dāng)釋放方向與局部空氣流共線時(shí)，獲得最好的結(jié)果。當(dāng)將裝置安裝在移動(dòng)空中運(yùn)輸工具上時(shí)，那么可將其安裝成使得安裝補(bǔ)償該運(yùn)輸工具與空氣流之間的任何角度，從而實(shí)際釋放與空氣流仍然是共線的。也就是說，當(dāng)將裝置安裝在飛機(jī)上時(shí)，其相對(duì)于飛行器水線（waterline）的取向應(yīng)該使得釋放方向與局部流線（streamline）相切。

本發(fā)明實(shí)施例的艙將物體剛好放置在昆蟲釋放部位的后方，物體阻擋正流入的空氣，并形成具有低空氣流的局部空間，其然后沿所有方向逐漸增大，也就是說沿所有三個(gè)x-y-z方向逐漸增大。

上面是對(duì)幾何結(jié)構(gòu)的總體描述，并且取決于所需要的性能、需要多低的空氣流、或者需要多快的流梯度，可應(yīng)用如在附圖中所見的不同的幾何結(jié)構(gòu)。更具體地，在輸送口附近的低空氣速度要么通過逐漸的空氣動(dòng)力學(xué)減速來(lái)獲得，要么通過在輸送區(qū)域前方存在鈍形障礙物來(lái)獲得，因此產(chǎn)生等同于靜水（deadwater）區(qū)域的局部空氣流。

在一個(gè)實(shí)施例中，使用空氣壓力將昆蟲從飛行器推出到釋放部位。在這種情況下，昆蟲可盡可能長(zhǎng)地保持成沿著與空氣流反平行的路徑，在該路徑中，梯度是最小的。也就是說，經(jīng)由供給管的蚊子排出以小的縱向速度進(jìn)行，這進(jìn)一步幫助減小外部空氣流和蚊子之間的相對(duì)空氣速度。

所述軸對(duì)稱裝置可被用于脆弱材料（例如蚊子）的輸送，例如，以比常規(guī)農(nóng)用飛行器的典型操作速度更高的速度，亦即約32m/s，即約為100kph。

總體構(gòu)造由中空漸縮漸擴(kuò)軸對(duì)稱噴嘴組成。外部或遮擋件可類似于沿縱向方向的橢球形形狀。覆蓋件可具有垂直于x-軸線的圓形截面。

本發(fā)明實(shí)施例的裝置可與名稱為“用于昆蟲的人工散布的方法和設(shè)備”（“us62/053,242”）的2014年9月22日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)us62/053,242中所描述的二維系統(tǒng)享有相同的一些功能和操作過程。本發(fā)明的單元還可具有管覆蓋件或遮擋件單元以將材料從內(nèi)部直接地發(fā)射到低速度區(qū)域中，并且具有與儲(chǔ)存器元件的連接以獲得昆蟲。然而，本發(fā)明的實(shí)施例具有軸對(duì)稱艙狀幾何結(jié)構(gòu)，如將在本文中更詳細(xì)地討論的。該裝置是軸對(duì)稱的事實(shí)提供增大在出口部位上的裝置表面積與在進(jìn)入部位處的裝置表面積之間的比的能力。雖然就us62/053,242中所描述的二維裝置而言，表面積的比對(duì)應(yīng)于出口的上和下裝置邊緣與咽喉部區(qū)段之間的在高度上的比，但在軸對(duì)稱艙狀幾何結(jié)構(gòu)的情況下，則是多少不同的。在此情況下，影響參數(shù)是出口處的面積與咽喉部面積之間的比，如下面將更詳細(xì)地描述的。二維噴嘴與軸對(duì)稱噴嘴之間的差別可在于，對(duì)于出口與咽喉部之間的類似的高度差，在軸對(duì)稱情況下對(duì)應(yīng)面積比與高度比的平方成正比。

因此，在軸對(duì)稱的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)顯著較高的面積比，以使得可以進(jìn)一步減小在艙出口處的局部空氣速度。因此，軸對(duì)稱構(gòu)造提供進(jìn)一步增大裝置尺寸（例如，長(zhǎng)度和直徑）的能力，從而實(shí)現(xiàn)用于正被釋放的昆蟲的所需要的從高速度到低速度的過渡，而同時(shí)防止沿噴嘴壁的流動(dòng)分離。在飛機(jī)將以高于140千米/小時(shí)的典型速度行進(jìn)并且假設(shè)存在與機(jī)身或機(jī)翼的足夠的離地間隙以便安裝艙狀結(jié)構(gòu)的情況下，所提出的軸對(duì)稱艙狀幾何結(jié)構(gòu)裝置相較于us62/053,242中所描述的二維裝置會(huì)是優(yōu)選的。

所述軸對(duì)稱裝置的長(zhǎng)度可以處于0.800m<長(zhǎng)度<1.600m的范圍內(nèi)（取決于飛行狀態(tài)）。該裝置的最大直徑將為0.180m<dmax<0.240m。內(nèi)部轂（形狀和縱向位置）經(jīng)過特別設(shè)計(jì)以使在噴嘴的漸擴(kuò)部分中的流動(dòng)分離和壓力損失最小化。

將被釋放的脆弱的昆蟲可從儲(chǔ)存罐來(lái)，儲(chǔ)存罐連接有從儲(chǔ)存罐朝向釋放部位的散布管。

如果在機(jī)身內(nèi)部存在用于昆蟲儲(chǔ)存罐的充足空間，那么可使用該機(jī)身，并且提供充足的管以便將蚊子輸送到噴嘴內(nèi)部的“轂（hub）”。

替代地，罐可被附接到輸送噴嘴的側(cè)部。在此情況下，艙的外部輪廓可具有橢圓形形狀，以便為具有所附接罐的艙提供空氣動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)。

罐可被存放在外部輪廓內(nèi)，即定位在艙的內(nèi)部輪廓和具有橢圓形形狀外部輪廓的艙外部輪廓之間。罐的形狀可以是矩形儲(chǔ)存器單元，以便適合于配合在外部輪廓內(nèi)。外部輪廓可具有門，以便在外部輪廓內(nèi)改變、卸載和裝載具有昆蟲（例如蚊子）的儲(chǔ)存器單元。

在實(shí)施例中，罐可形成艙的外部輪廓。

每個(gè)罐或儲(chǔ)存器裝置可具有推進(jìn)單元以朝向用于釋放部位的管覆蓋件推離昆蟲。

罐的出口可具有止擋件（shutter），以與推進(jìn)單元的操作同步地被打開以便將昆蟲從它們的罐釋放出。在由中央控制器控制的情況下，從罐釋放可以是連續(xù)的。

在另一實(shí)施例中，儲(chǔ)存器在與艙相鄰的盒箱內(nèi)，盒箱連接有從儲(chǔ)存器單元到用于釋放部位的管覆蓋件的管輸送系統(tǒng)，如圖9中所見。

昆蟲出口的截面可以是圓形的，但可以替代地是不對(duì)稱的并且可以是三維構(gòu)造，該構(gòu)造是不對(duì)稱的原因可包括使部件物理配合在艙內(nèi)、具有與地面的間隙等。

在詳細(xì)地說明本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例之前，要理解的是，本發(fā)明不必局限于其對(duì)部件的布置和構(gòu)造和/或方法的細(xì)節(jié)的應(yīng)用，部件的布置和構(gòu)造和/或方法的細(xì)節(jié)被闡述在下面的描述中和/或圖示在附圖中和/或示例中。本發(fā)明能夠具有其它實(shí)施例，或者以各種方式來(lái)實(shí)踐或?qū)嵤?/p>

現(xiàn)在參考圖1，圖1是圖示出用于從飛行器散布昆蟲的附接到飛行器12的擴(kuò)散器10的簡(jiǎn)化示意性圖示。散布管14在一端處被附接到昆蟲源15并且在第二端16處對(duì)外部打開以沿箭頭18的方向釋放昆蟲，箭頭18的方向沿遠(yuǎn)離飛行器行進(jìn)方向（箭頭20）的方向指向。連接器22將擴(kuò)散器連接到飛行器。

昆蟲（例如蚊子）在釋放部位16處沿箭頭18的方向被釋放，箭頭18的方向在給定的位置處被對(duì)準(zhǔn)成沿著空氣流。

現(xiàn)在參考圖2，并且擴(kuò)散器10可包括艙30。艙30包括空氣流進(jìn)入部位32、在進(jìn)入部位下風(fēng)處的狹窄咽喉部34、以及在咽喉部下風(fēng)處的并且在咽喉部之后艙變寬所處的位置處的管遮擋件36。管遮擋件位于管的作為用于昆蟲的出口部位的第二端16的前面。更具體地，就一個(gè)優(yōu)化的實(shí)施例而言，出口實(shí)際上是在艙外部廓形端的端部的上游的幾十毫米處，如圖10中所示。

艙截面限定圍繞第二端16的廓形，該廓形被設(shè)計(jì)成提供在艙內(nèi)的穩(wěn)定變化的空氣速度，并且提供在出口部位處的等同于靜水的空氣流。因此，在第二端16處的開口在艙的成形廓形內(nèi)被定位在空氣速度最小化位置處。

現(xiàn)在參考圖3，圖3示出了艙形狀廓形以及以根據(jù)色標(biāo)40的顏色示出的不同空氣速度。艙廓形的部分被提供有與圖2中的相同的附圖標(biāo)記。區(qū)域42是在出口部位16周圍的最小空氣速度的區(qū)域。穩(wěn)定變化的空氣速度可包括沿遠(yuǎn)離飛行器行進(jìn)方向的方向遠(yuǎn)離散布管的穩(wěn)定增加的空氣速度梯度44。此外，廓形的形狀被設(shè)計(jì)成提供從上游端朝向出口部位16的逐漸空氣動(dòng)力學(xué)減速區(qū)域46。管遮擋件36是定位在第二端16上風(fēng)處的鈍形障礙物，以遮擋第二端并且產(chǎn)生低速度區(qū)域42。

另外地，艙的形狀可形成圍繞第二端的噴嘴。替代地，遮擋件的端部可被形成為圍繞第二端出口部位的噴嘴。返回到圖2，并且管遮擋件可遮擋第二端。管遮擋件36可具有翼型形狀的截面以在第二端16處改善出口部位周圍的空氣流，并因此避免導(dǎo)致阻滯（drag）。艙的管覆蓋件和噴嘴開口可被認(rèn)為形成廓形。

在實(shí)施例中，廓形或與安裝件組合的廓形的形狀可被設(shè)計(jì)成將空氣流方向限定成與管的第二端和出口部位局部處的流線相切。

咽喉部構(gòu)造提供具有亞音速漸縮漸擴(kuò)噴嘴結(jié)構(gòu)的艙。替代地，艙可具有雙三次多項(xiàng)式內(nèi)部輪廓。再者，艙可具有橢圓形外部形狀。

管遮擋件的翼型形狀可以是naca（美國(guó)國(guó)家航空咨詢委員會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)形狀，例如naca0018標(biāo)準(zhǔn)形狀。

管遮擋件36可定位在艙內(nèi)，使得標(biāo)準(zhǔn)形狀的平滑外部輪廓將流動(dòng)分離限制到噴嘴的鈍形后緣區(qū)段的近尾跡（nearwake），因此導(dǎo)致在緊靠開口處周圍的相對(duì)靜止區(qū)域。

在另外的替代例中，艙可具有立方體構(gòu)造而不是在橫向截面上為圓形?？蓪U(kuò)散器集成到飛行器艙中。

現(xiàn)在參考圖4，圖4示出了從前面觀察的艙的正視圖48和透視圖49?？諝膺M(jìn)口區(qū)域50處的寬開口通向狹窄咽喉部52，并且穿過咽喉部52可看見管遮擋件54。

現(xiàn)在參考圖5，圖5以從后面觀察的正視圖60和透視圖62示出了所述艙。在透視圖中，穿過咽喉部52看見空氣進(jìn)口。在這兩個(gè)視圖中，管遮擋件54被示出為處在出口部位的前面。

如所示，艙包括大體上圓形的橫向截面。

現(xiàn)在參考圖6，圖6示出了從側(cè)面觀察的艙的左手側(cè)透視圖70和右手側(cè)透視圖72。在一端處示出的是空氣進(jìn)口區(qū)域50，并且在另一端處示出的是在管遮擋件54前面的第二端16處的昆蟲出口區(qū)域。

現(xiàn)在參考圖7，圖7是示出了具有機(jī)翼81并且具有布置在機(jī)翼下方的艙82的飛行器80的示意性圖示。在替代構(gòu)造中，具有機(jī)翼86的飛行器84具有安裝在機(jī)身下方的單個(gè)艙88。

現(xiàn)在參考圖8，圖8是圖示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可如何將昆蟲儲(chǔ)存器單元建造到艙中的簡(jiǎn)化示意性圖示。這里，艙90被從后面觀察，并且艙90被懸掛在機(jī)翼92下方，不過所述艙90也應(yīng)用于被懸掛在機(jī)身下方的實(shí)施例。艙具有與前述實(shí)施例中相同的空氣進(jìn)口和狹窄咽喉部，并且出口區(qū)域同樣地是在輸送管94的第二端16處，并且被管遮擋件或噴嘴96遮擋。昆蟲儲(chǔ)存器單元98或昆蟲源在外側(cè)上被建造在艙周圍，以形成作為單個(gè)結(jié)構(gòu)的總體擴(kuò)散器。

現(xiàn)在參考圖9，圖9是示出了艙的替代實(shí)施例的簡(jiǎn)化圖示，在艙的替代實(shí)施例中，昆蟲儲(chǔ)存器單元被安裝在艙自身旁邊。艙自身100和昆蟲儲(chǔ)存器單元102兩者定位在機(jī)翼104下方。管106將昆蟲從儲(chǔ)存器供給到艙出口位置。艙與具有狹窄咽喉部和管遮擋件108的前述實(shí)施例相同。

現(xiàn)在參考圖10，圖10示出了接收從管112供給的昆蟲的艙110。止擋件114允許當(dāng)昆蟲從箱116飛出時(shí)將昆蟲供給打開和關(guān)閉。只要止擋件117被打開，箱116接收來(lái)自在控制器120的控制下的空氣壓力源118的吹出空氣。

要注意的是，在連續(xù)供給實(shí)施例中，亦即在經(jīng)由傳送帶輸送昆蟲的實(shí)施例中，可配備有止擋件。因此，昆蟲源被提供有超壓，當(dāng)離開飛行器時(shí)，這使得昆蟲它們自身具有一些速度。離開管的典型空氣速度可以是約5m/s（每秒五米）。

如上面所提到的，為了低空氣速度，在昆蟲管周圍不需要很多結(jié)構(gòu)，然而管可與局部空氣流對(duì)準(zhǔn)。圖11圖示出適合于10和20m/s之間的風(fēng)速的系統(tǒng)。跟隨在管130后面的是塊131、132、133和134。每個(gè)塊代表在風(fēng)速上的類似階躍式增加，并且處于這些低速度，即使沒有特定的結(jié)構(gòu)，也可實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的階躍式增加。

現(xiàn)在參考圖12，圖12是示出了最小艙結(jié)構(gòu)140和較大艙結(jié)構(gòu)142的簡(jiǎn)化圖示，最小艙結(jié)構(gòu)140適合于20-30m/s的空氣速度，較大艙結(jié)構(gòu)142適合于超過30m/s的空氣速度。

現(xiàn)在參考圖13a和13b，圖13a和13b是示出了在艙周圍處于不同速度的空氣流的空氣流圖示。圖13a示出了在最小艙140周圍的處于24.5m/s的空氣速度的空氣流，并且圖13b示出了在結(jié)構(gòu)140周圍的處于59m/s的空氣速度的空氣流。處于較低的空氣速度，空氣流是相當(dāng)?shù)鼗靵y的，但是向著更高的空氣速度，空氣流變得更平滑。

圖14圖示出了兩個(gè)結(jié)構(gòu)140和142并且用塊151、152，153、151'、152'、153'示出了空氣流，從而限定空氣速度階躍變化的區(qū)域。如所示，相繼的階躍變化變得更加平緩，直到昆蟲到達(dá)周圍空氣。

現(xiàn)在參考圖15，圖15是圖示出使用本發(fā)明實(shí)施例的昆蟲散布的示例并且指出所測(cè)量的實(shí)際速度的簡(jiǎn)化示意性圖示。空氣速度為63m/s。昆蟲被儲(chǔ)存，并且釋放裝置提供給昆蟲小的釋放速度。艙的結(jié)構(gòu)確保當(dāng)昆蟲離開管時(shí)存在不大于15m/s的差別，并且然后當(dāng)它們進(jìn)一步遠(yuǎn)離釋放部位時(shí)，它們逐漸地被加速到環(huán)境風(fēng)速。

如所討論的，正被散布的昆蟲包括不能夠承受超過60km/h的風(fēng)切變的相對(duì)脆弱的昆蟲。正被散布的昆蟲可以是雄性昆蟲，可以是不育雄性并且可以是不育雄性蚊子。

較大的實(shí)施例可被用于從以超過140kmh行進(jìn)的飛行器來(lái)散布昆蟲。

對(duì)艙幾何結(jié)構(gòu)的另外說明如下。軸對(duì)稱艙幾何結(jié)構(gòu)的內(nèi)部形狀是實(shí)質(zhì)上漸縮漸擴(kuò)的噴嘴。該特定的噴嘴可通過將兩個(gè)三次多項(xiàng)式加以匹配而產(chǎn)生，一個(gè)用于艙的漸縮區(qū)段，而另一個(gè)用于逐擴(kuò)部分。

為了更加精確，噴嘴部分中的每一個(gè)具有如下的一般化數(shù)學(xué)形狀：

兩組系數(shù)從如下的條件被唯一地限定：

直徑是：在進(jìn)口處di=0.102m、在咽喉部處dt=0.030m、以及在出口處de=0.120m。而且，將進(jìn)口站被設(shè)定為相對(duì)縱向區(qū)段：xi=0.000m，在咽喉部：xt=0.260m，并且出口區(qū)段被定位在：xe=1.240m。兩條曲線在咽喉部處被平滑地調(diào)整成具有常見的零傾角（slopeangle）。

上面所描述的內(nèi)部艙示例成功地將蚊子輸送站（在出口區(qū)段前面四厘米處）處的局部空氣速度降低到10-15m/s，而飛行器飛行速度是約62-72m/s。在該示例中，以約5m/s的縱向噴射速度來(lái)輸送蚊子。

如果出于任何操作原因，一些類型的昆蟲將以顯著較高的飛行速度來(lái)被輸送，則僅需要采取的動(dòng)作是逐漸地提高昆蟲儲(chǔ)存罐內(nèi)的壓力，并因此噴射速度可增加。

關(guān)于典型的尺寸，典型的艙的總長(zhǎng)度可以是1.24m，漸縮區(qū)段的長(zhǎng)度為0.26m并且漸擴(kuò)部分的長(zhǎng)度為0.98m。典型的進(jìn)口直徑為0.12m，咽喉部的典型直徑為0.03m并且典型的出口直徑為0.12m。

所預(yù)期的是，在從本申請(qǐng)?jiān)杏玫降膶＠钠谙奁陂g，許多相關(guān)的艙和輸送系統(tǒng)將被開發(fā)出，并且對(duì)應(yīng)術(shù)語(yǔ)的范圍意圖包括所有這種新現(xiàn)有技術(shù)。

術(shù)語(yǔ)“包括（comprises）”、“包括（comprising）”、“包含（includes）”、“包含（including）”、“具有（having）”以及它們的同源詞表示“包括但不限于”。

術(shù)語(yǔ)“由……組成（consistingof）”表示“包括但限于”。

如本文中所使用的，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”以及“該”包括復(fù)數(shù)所指對(duì)象，除非上下文另有明確規(guī)定。

在整個(gè)本申請(qǐng)中，本發(fā)明的各種實(shí)施例可用范圍格式表示。應(yīng)當(dāng)理解的是，采用范圍格式的描述僅僅是為了方便和簡(jiǎn)潔明了，而不應(yīng)被解釋成對(duì)本發(fā)明范圍的不可變限制。因此，對(duì)范圍的描述應(yīng)被視為已具體地公開了所有的可能子范圍以及在該范圍內(nèi)的單獨(dú)數(shù)值。例如，對(duì)范圍的描述（例如從1至6）應(yīng)被視為已具體地公開了子范圍，例如從1至3、從1至4、從1至5、從2至4、從2至6、從3至6等，以及在該范圍內(nèi)的單獨(dú)數(shù)字，例如1、2、3、4、5、和6。無(wú)論范圍的寬度如何這都適用。

無(wú)論何時(shí)在本文中指出數(shù)值范圍，都意味著包括在該指定范圍內(nèi)的任何所舉出的數(shù)字（分?jǐn)?shù)或整數(shù)）。短語(yǔ)“在……范圍內(nèi)（ranging）/在……范圍之間（rangesbetween）”第一指出數(shù)字和第二指出數(shù)字以及“在第一指出數(shù)字和第二指出數(shù)字范圍內(nèi)（ranging）/在從第一指出數(shù)字到第二指出數(shù)字范圍內(nèi)”在本文中可互換地使用，并且意味著包括第一和第二所指出數(shù)字以及在它們之間的所有分?jǐn)?shù)和整數(shù)。

要領(lǐng)會(huì)的是，為了清楚起見而在分開的實(shí)施例的情況下所描述的本發(fā)明的特定特征也可以以單個(gè)實(shí)施例的組合形式來(lái)提供，并且上面的描述將被解釋成如同該組合被明確地寫出那樣。相反地，為了簡(jiǎn)潔明了而在單個(gè)實(shí)施例的情況下所描述的本發(fā)明的各種特征也可分開地或者以任何適合的亞組合形式而提供，或者被提供為適合于本發(fā)明的任何其它所描述的實(shí)施例，并且上面的描述將被解釋成如同這些單獨(dú)的實(shí)施例被明確地寫出那樣。在各種實(shí)施例的上下文中所描述的特定特征將不被視為這些實(shí)施例的必要特征，除非該實(shí)施例在沒有這些元素的情況下是不能實(shí)施的。

盡管已結(jié)合其具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，但明顯的是，許多替代、修改和變型對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是明顯的。因此，意圖包括落在所附權(quán)利要求的精神和廣泛范圍內(nèi)的所有這種替代、修改和變型。

在本說明書中所提到的所有出版物、專利和專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容在本文中以引用的方式并入本說明書中，在一定程度上如同每個(gè)單獨(dú)的出版物、專利或?qū)＠暾?qǐng)被具體地和單獨(dú)地表明為以引用的方式并入本文中。另外地，對(duì)在本申請(qǐng)中的任何參考文獻(xiàn)的引用或確認(rèn)不應(yīng)被解釋成承認(rèn)該參考文獻(xiàn)能夠被用作本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。就使用章節(jié)標(biāo)題來(lái)說，它們不應(yīng)被解釋成必須是限制性的。