【簡介：】飛機設(shè)計中的仿生學(xué)原理天鵝絨、鯊魚皮與飛機在空氣動力學(xué)設(shè)計上的創(chuàng)新有何相干？在航空學(xué)領(lǐng)域，越來越多的新想法都來源于自然界中各種各樣的結(jié)構(gòu)、器官和材料。在未來，這些在大

飛機設(shè)計中的仿生學(xué)原理天鵝絨、鯊魚皮與飛機在空氣動力學(xué)設(shè)計上的創(chuàng)新有何相干？在航空學(xué)領(lǐng)域，越來越多的新想法都來源于自然界中各種各樣的結(jié)構(gòu)、器官和材料。在未來，這些在大自然中經(jīng)過無數(shù)次嘗試與檢驗洗禮的設(shè)計仍將成為激發(fā)我們創(chuàng)意的巨大源泉。天鵝絨、鯊魚皮與飛機在空氣動力學(xué)設(shè)計上的創(chuàng)新有何相干？有一個專門的學(xué)科可以給你答案。此學(xué)科致力于從大自然中汲取靈感并效法自然。它就是“仿生學(xué)”。其設(shè)計靈感皆源于自然。仿生學(xué)家通過研究和模仿自然界中最優(yōu)秀的創(chuàng)意來解決人類遇到的種種問題。在航空學(xué)領(lǐng)域，越來越多的新想法都來源于自然界中各種各樣的結(jié)構(gòu)、器官和材料。在未來，這些在大自然中經(jīng)過無數(shù)次嘗試與檢驗洗禮的設(shè)計仍將成為激發(fā)我們創(chuàng)意的巨大源泉?！竞苫ㄐ?yīng)】在現(xiàn)在的進化階段，荷葉表面的角質(zhì)可以使其表面的雨水滾落并帶走污濁以保持自身的清潔與干燥。這就是“荷花效應(yīng)(the Lotus Effect)”。荷葉的這種特性激發(fā)了人們在機艙設(shè)備涂層設(shè)計上的靈感。這種涂層可以使水分以滾珠的形式流走并同時去除污物。這樣就提高了飛機的清潔度，同時還能省水，減重，降耗并減少碳排放。此靈感已經(jīng)在空客飛機上的衛(wèi)生間得到了應(yīng)用。在未來，座位和地毯的材料也很可能被這樣設(shè)計。【可移動的機翼表面】海鳥可以通過喙部察覺出空氣中的陣風(fēng)荷載量(Gust Load)，并通過調(diào)節(jié)翅膀的形狀抑制升力。新型的空客A350 XWB在機頭的探測器就可以檢測風(fēng)力并利用其可移動的機翼表面提高飛行效率。此設(shè)計可以進一步節(jié)能減排?！緛碜岳销椀囊砑夥O(shè)計靈感】對于像草原雕這樣的大型鳥類，如果其翅膀過長，轉(zhuǎn)向時的半徑就會過大，從而使其在飛翔時無法利用熱空氣柱上升。實際上，鷹的翅膀完美地結(jié)合了最大的升力和最小的翅膀長度。它們會將翅尖羽毛向上卷曲，從而形成近乎90°的夾角。這能減小空氣中的漩渦，提高飛行效率。

仿生學(xué)是一門模仿生物的特殊本領(lǐng)，利用生物的結(jié)構(gòu)和功能原理來研制機械或各種新技術(shù)的科學(xué)。日常生活中的很多發(fā)明都來源于自然界的仿生原理，飛機的設(shè)計制造也不例外?！　? 機翼曲線（Wing Curve）與鳥類1800年左右，英國科學(xué)家、空氣動力學(xué)的創(chuàng)始人之一凱利，模仿山鷸的紡錘形，找到阻力小的流線型結(jié)構(gòu)。凱利還模仿鳥翅設(shè)計了一種機翼曲線，對航空技術(shù)的誕生起了很大的促進作用。同一時期，法國生理學(xué)家馬雷，對鳥的飛行進行了仔細的研究，在他的著作《動物的機器》一書中，介紹了鳥類的體重與翅膀面積的關(guān)系。德國人亥姆霍茲也從研究飛行動物中，發(fā)現(xiàn)飛行動物的體重與身體的線度的立方成正比。亥姆霍茲的研究指出了飛行物體身體大小的局限。人們通過對鳥類飛行器官的詳細研究和認真的模仿，根據(jù)鳥類飛行機構(gòu)的原理，終于制造了能夠載人飛行的滑翔機。　　+ 雷達導(dǎo)航（Radar Navigation）與蝙蝠蝙蝠是在夜里飛行的，還能捕捉飛蛾和蚊子；而且無論怎么飛，從來沒見過它跟什么東西相撞。為了弄清楚這個問題，100多年前，科學(xué)家做了三次不同的試驗證明，蝙蝠夜里飛行，靠的不是眼睛，它是用嘴和耳朵配合起來探路的。它能夠用嘴發(fā)出超聲波后，在超聲波接觸到障礙物反射回來時，用雙耳接收到。科學(xué)家模仿蝙蝠探路的方法，給飛機裝上了雷達。雷達通過天線發(fā)出無線電波，無線電波遇到障礙物就反射回來，顯示在熒光屏上。駕駛員從雷達的熒光屏上，能夠看清楚前方有沒有障礙物，所以飛機在夜里飛行也十分安全。