【簡(jiǎn)介:】仿生學(xué),顧名思義,就是模仿生物的學(xué)科,這里模仿的當(dāng)然是生物比較特殊的地方,比如特殊的結(jié)構(gòu)、特殊的原理。仿生學(xué)大概是1958年提出的,但是其應(yīng)用歷史已經(jīng)超千年。比如我們熟知的魯
仿生學(xué),顧名思義,就是模仿生物的學(xué)科,這里模仿的當(dāng)然是生物比較特殊的地方,比如特殊的結(jié)構(gòu)、特殊的原理。仿生學(xué)大概是1958年提出的,但是其應(yīng)用歷史已經(jīng)超千年。比如我們熟知的魯班發(fā)明鋸子,大概是春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的事,據(jù)說(shuō)魯班是根據(jù)絲茅草邊緣的細(xì)齒狀結(jié)構(gòu)容易劃傷手發(fā)明的。
仿生學(xué)模仿的對(duì)象是一切自然存在的物體,包括有生命的生物、無(wú)生命的物質(zhì)。比如模仿蝙蝠的回聲定位功能發(fā)明了最初的雷達(dá);根據(jù)蛋殼的結(jié)構(gòu)受力特性發(fā)明了薄殼建筑(最著名的悉尼歌劇院)。
也因仿生學(xué)的對(duì)象太多,仿生學(xué)涉及的學(xué)科也非常廣。比如生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、腦與認(rèn)識(shí)科學(xué)、工程學(xué)、力學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)等。比如根據(jù)蜻蜓的飛行原理和翅膀結(jié)構(gòu)研發(fā)出并完善了直升飛機(jī)的結(jié)構(gòu),這里涉及了工程學(xué)、力學(xué)等;根據(jù)螢火蟲(chóng)的發(fā)光原理發(fā)明了冷光燈,這里涉及了生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)等。
仿生學(xué)的應(yīng)用還有很多,而且隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,更多仿生設(shè)備將被制造出來(lái),服務(wù)于各行各業(yè)你還知道那些有趣的仿生方式,歡迎留言哦
直升機(jī)是如何獲得向前的動(dòng)力的?
1939年9月14日,美國(guó)工程師西科斯基研制的VS-300直升機(jī)試飛成功,這是現(xiàn)代直升機(jī)的開(kāi)山鼻祖。直升機(jī)具備幾乎任意地形下起降的條件,空中懸停、快速升降等特性比固定翼飛機(jī)優(yōu)勢(shì)明顯,所以在抗震救災(zāi)、巡邏補(bǔ)給等關(guān)鍵時(shí)刻發(fā)揮了不可替代的作用。
直升機(jī)按螺旋槳?jiǎng)濐惔篌w上分為單旋翼式、雙旋翼式。不管何種飛機(jī)垂直往上的上升拉力不難解釋:依靠驅(qū)動(dòng)螺旋槳旋翼的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生巨大托舉力。而水平移動(dòng)比垂直移動(dòng)相對(duì)復(fù)雜,是直升機(jī)的主螺旋槳翼軸線向前面大幅傾斜,這時(shí)向上的托舉力就被分成了向前的拉力和向上的托舉力。說(shuō)白了螺旋槳的旋翼和固定翼飛機(jī)的機(jī)翼原理一樣,機(jī)翼上面有弧度下面較平滑,當(dāng)螺旋槳高度旋轉(zhuǎn)切割空氣時(shí),造成機(jī)翼上下的空氣流速不一致,從而產(chǎn)生了巨大的氣壓差值。相對(duì)于主螺旋槳不傾斜外,不一樣的地方只是一個(gè)斜著切割空氣一個(gè)水平切割空氣。這就是為什么我們?cè)谟耙晞≈锌吹街鄙龣C(jī)向前飛行時(shí)會(huì)向前壓著機(jī)身,斜著飛出去的原因。但螺旋槳在高速旋轉(zhuǎn)下往往會(huì)產(chǎn)生一個(gè)和旋轉(zhuǎn)方向相反的反扭力,為平衡該力使機(jī)身平穩(wěn)不搖晃, 直升機(jī)還有增加了一個(gè)尾翼,利用其產(chǎn)生的拉推力對(duì)抗消除旋翼旋轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)體的旋轉(zhuǎn)。
螺旋槳的旋翼巨大,看上去像一個(gè)大號(hào)的風(fēng)扇,但主旋翼絕不是像風(fēng)扇葉一樣固定一體的,每個(gè)旋翼都是獨(dú)立的單位可以輕松調(diào)節(jié)角度,里面有一套機(jī)械檢測(cè)控制系統(tǒng),根據(jù)力學(xué)原理可以隨意增大或縮小切旋翼的傾斜角度。要前進(jìn)的話機(jī)身前傾就要產(chǎn)生夾角,讓機(jī)尾和機(jī)頭不在一個(gè)水平面,而且前者的升力要大于后者的升力。螺旋槳是直升機(jī)前后左右上下運(yùn)動(dòng)的主要元件,但稍微改變的旋翼角度也是其運(yùn)動(dòng)的核心所在?!咀髡撸盒〕伞?/p>