瘋狂課堂開課啦!本期主講老師分別是:蜻蜓、箭魚、蝙蝠、夜蛾!主題是:教大家造飛機(jī)。
老咪:動物“教”我造飛機(jī)?
梅西:我懂了,一定是仿生學(xué)。人類現(xiàn)在許多高科技產(chǎn)品,都是源自對動物的仿生,尤其是很多飛行方面的難題,都是動物幫我們解決的呢!
老咪:那我可要好好聽一聽!
翅膀上的“翼眼”
蜻蜓:在本堂課開始前,我要先給大家講一個故事。在飛機(jī)剛剛發(fā)明后,遇到了一個難題——機(jī)翼振動。飛機(jī)飛行越快,機(jī)翼振動得越強(qiáng)烈,這種可怕的現(xiàn)象會造成機(jī)翼折斷,飛機(jī)墜落的慘劇……
老咪:那后來是怎么解決的呢?
蜻蜓:當(dāng)然是我們蜻蜓的功勞。在蜻蜓翅膀的前緣上方,有一塊深色的角質(zhì)加厚區(qū),叫作翼眼。這個特殊的裝置,能消除顫振的隱患,如果去掉翼眼,蜻蜓飛行時,翅膀就會振動,像醉漢那樣搖搖晃晃,飄來蕩去。受此啟發(fā),人們也在飛機(jī)機(jī)翼頂端的前緣設(shè)置一個加重裝置(機(jī)翼加厚區(qū)),有害的振動就此消除了。
給超音速飛機(jī)加根“刺”
老咪:海里游的魚也能跟天上飛的飛機(jī)聯(lián)系在一起嗎?
箭魚:當(dāng)然!看我前面這根長長的刺,它可以讓我在高速游動時刺破水的阻擋,增加流速。
飛機(jī)在超聲速飛行時,空氣密度會被壓縮,產(chǎn)生巨大的空氣阻力??茖W(xué)家就是從我這根長針處受到啟發(fā),在超聲速飛機(jī)前端裝上一根尖刺,就能刺破高速飛行時產(chǎn)生的音障,減少空氣阻力的。
“回聲定位”修煉法則
蝙蝠:眾所周知,我們蝙蝠喜歡晝伏夜出,并因此修煉出“回聲定位”的超能力。在夜晚飛行時,我們的喉頭會發(fā)出一種高頻聲波,這種聲波沿著直線傳播,一碰到物體就迅速返回來;我們再接收這種返回的超聲波,以此來判斷方向和地形,引導(dǎo)飛行。
老咪:我知道、我知道,超聲波定位對人類的幫助可大了,深海探測、雷達(dá),甚至醫(yī)學(xué)都用上了呢!
蝙蝠:說得沒錯,但你知道其實(shí)飛機(jī)也應(yīng)用了“回聲定位”嗎?
這個發(fā)明叫作超聲波測距儀,屬于空中防撞系統(tǒng),通過飛機(jī)上的應(yīng)答機(jī)確定飛機(jī)航向和高度,使飛機(jī)之間可以顯示相互之間的距離和高度,幫助飛機(jī)提高飛行時的安全系數(shù),避免碰撞。
夜蛾也有超能力
夜蛾:蝙蝠能造飛機(jī),我也能做造飛機(jī)的老師哦!
老咪:你不是蝙蝠的食物嗎?
夜蛾:食物怎么啦,夜蛾我可不會束手就擒,對付蝙蝠,咱的方法多著呢!
1.夜蛾胸腹之間有一對特殊的聽覺器官——鼓膜器,能從嘈雜的聲音中分辨出蝙蝠發(fā)出的超聲波,當(dāng)蝙蝠靠近時,鼓膜器就會發(fā)出警報(bào),提醒夜蛾有危險(xiǎn)。
2.夜蛾足部關(guān)節(jié)上的振動器會發(fā)出一連串的“咔嚓”聲干擾迷惑蝙蝠,使其失去定位能力。
3.夜蛾身上厚密的絨毛能吸收蝙蝠發(fā)射的探測超聲波,從而“隱身”。
夜蛾:我的這三項(xiàng)本領(lǐng),也給飛機(jī)帶來了三種應(yīng)對敵方偵察的啟發(fā)。
1.人類發(fā)明出“電子偵察預(yù)警機(jī)”,專門截獲、分析敵方電磁輻射信號,來定位敵方飛機(jī)。
2.人類發(fā)明了“電子干擾飛機(jī)”,通過電子干擾設(shè)備,對敵方的雷達(dá)和通信系統(tǒng)進(jìn)行干擾。
3.在飛機(jī)表面涂上絨毛狀的材料,從而大大減少了目標(biāo)被雷達(dá)、紅外線和超聲波發(fā)現(xiàn)的概率。
說了這么多,動物雖然是老師,但發(fā)現(xiàn)并將動物的特殊能力轉(zhuǎn)而用到飛機(jī)上的,還是人類的科學(xué)家喲!