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先天异能为吾用:走进反向工程的军事仿生技术

原标题:先天异能为吾用:走进反向工程的军事仿生技术

【解读军事仿生技术③】

吾们清新,达芬奇曾靠着解剖学钻研飞鸟组织,摸到了航空科学的大门。但限于那时钻研手法和工程科学的落后,达芬奇无法进一步探明稀奇。而在几百年间,人类钻研事物的工具和理论得到了飞跃式发展,不光能够“望得更幼”,透澈微不都雅周围,还能行使众栽工具来探寻可见光够不着的角落。

有如许的工具在手,人类也终于能够弄懂生物细节里的稀奇,继而把它们变为搏斗机器里的新齿轮,如许的挺进是益是坏,也许也没人能够说得清了。

图为SR-71侦察机,以及穿着抗荷服的飞走员。(来源:Eric Schulzinger)

更高、更快、更强:你必要这件长颈鹿抗荷服

在克服了颤振、面积律等拦路虎之后,人类正式进入音速时代。但这并不代外飞得更快的道路就通顺无阻——清淡意义上的超音速飞机要想飞上天,飞走员也是不走或缺的一环。

题目就出在这一环上。飞机飞得越快,变更倾向时飞走员身上受到的惯性过载就越大。在超音速战斗机上,飞走员拉一个曲能够就要承受5个G(五倍重力)的过载。

这是个啥概念?刺激一点的过山车短时间过载也就3-4个G程度,而这就已经足以让清淡人“哭爹喊娘”,更何况飞走员受到的过载“不息且平衡”,这已经到了影响身体机能、思考速度,甚至是让飞走员短时间失踪知觉的地步了。

为什么会如许?自然是过载让血液的循环流转无法如去常进走。那……自然界有异国相通的例子?

自然有。脖子高高的长颈鹿便坐拥“安详血压”的能力。遵命常理来说,长颈鹿那高高在上的脑袋,必要较高的血压才能维持血液循环,但是它又能够俯抬自若地矮头喝水,益像不受血压影响?

随着解剖学挺进到毛细血管层面,这个题目得到晓畅答。经过肌肉紧缩,长颈鹿得以向本身的腿部施添压力,以此保证脑部的血液供答——而这一招自然是被敏捷地行使到航空航天周围,制成了能保证飞走员上半身供血的“抗荷服”。

苍耳子眼前,纽扣拉链,十足下岗:遍布海陆空的微妙魔术贴

图为一栽行使魔术贴固定的快拔枪套。(来源:alien gear holsters)

拉链展现之前,纽扣和绳结,是军服装具固定的两大流派,但就是谁也取代不了谁——纽扣方便,但易失踪落,易丢失;绳结顺遂可得,但捆扎不易。

第一次世界大战末展现的拉链,望似是已经“一统江湖”,但其实并异国。一方面拉链本身的制造就必要消耗相等工时,另一壁拉链在行使过程中也要轻软待之,维护和检查必不走少,不及肆意水洗,还能够生锈。

以是说到底,有异国像胶水相通,甚至比胶水还方便,放上就粘,扯开就分的固定神器?

就在工程师们专一挖掘,绞尽脑汁,几乎就要屏舍之时,一栽被称为“魔术贴”(亦称维可牢)的搭扣带横空出世,它真实实现了放上就粘,扯开就分,重量还变态佻达。

说到底,大自然并不是没给过人类启示。发明魔术贴的瑞士工程师也是别名登山喜欢益者,他不过是拿着显微镜,对着粘在本身衣裤上的苍耳子(球形果实)仔细不都雅察,然后在塑料上复现了这些植物外观的钩状组织,“魔术贴”就此诞生。

说到这边,吾们仍不得不感叹大自然消耗数百万年“设计”的构型,实在是过于完善:时至今日,魔术贴照样是一线士兵、执法人员以及飞走员、宇航员们衣装上的必备片面,怎么形容其主要性都不为过。

有光、有炎、赛过太阳:幼虾钳子稀奇仍待解明

图为美国海军电子实验室对“枪虾噪音”的钻研通知封面。(来源:Science Adcances)

早在二战中后期,刚安放主动声呐的盟军反潜行家们就发现到了一个题目:声呐耳机里总是会传来一些莫名其妙的响声,甚至能比水下的爆炸更尖锐干脆。

原由人类对深海环境钻研手法的匮乏,这个稀奇不息到二十年后才揭开一幕:一栽被称为“枪虾”的幼虾拥有重大的单边“虾钳”,正是这块不及拇指大幼的钳子,在水下制造出了重大的动静。

而随着钻研的深入,科学家们不免对传感器、高速摄影机等设备导出的结论感到震惊。枪虾制造出的不是“声音”,而是挤压海水和空气制成的空化泡,这些空化泡内部最高温能达到数千摄氏度,还能从其中辐射“发光”,产生光子,即所谓的“虾光表象”。

现现在,虾光表象的稀奇已被3D扫描十足还原,用于演示原理的死板装配也早就诞生,而人类隐微要比行使虾钳捕猎的幼虾,要走得更远更远:空化泡退可总揽水下武器走列,进甚至可用于收敛核聚变,其奇怪远远未到被解明的地步。

SR-71侦察机:正本行为阻截轰炸机的截击机研发。其飞走员是否能承受极端环境,成为了SR-71研发过程中一个不幼的窒碍,最后SR-71的飞走员标配宇航级抗荷服,唯有如此才能对抗三倍音速带来的过载,以及三万米高空的矮气压。

军事幼词典

魔术贴:基于仿生原理和聚相符物工程技术研发的连接料。眼前点大量行使于军服附件、武器附件、以及标识物的连接,在航天周围中也众有表现。

主动声呐:二战末期诞生的反潜装备。较被动声呐众出一副特定的声波发生机,探测周围和精度都有隐微升迁。

出品:科普中国军事科技前沿

策划:赵清建

制作:旋钮做事室

监制:清明网科普事业部

[义务编辑: 张蕃 ]

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