【簡介:】樓主,你好!
主要是由機(jī)翼和機(jī)身產(chǎn)生的升力將飛機(jī)“托”到空中,發(fā)動(dòng)機(jī)的推力使飛機(jī)往前飛。 升力的原理: 機(jī)翼是設(shè)計(jì)為適合飛行的具有固定“翼型”的。從機(jī)翼前緣到后緣,機(jī)翼的
樓主,你好!
主要是由機(jī)翼和機(jī)身產(chǎn)生的升力將飛機(jī)“托”到空中,發(fā)動(dòng)機(jī)的推力使飛機(jī)往前飛。 升力的原理: 機(jī)翼是設(shè)計(jì)為適合飛行的具有固定“翼型”的。從機(jī)翼前緣到后緣,機(jī)翼的上表面呈突起狀,下表面較為平坦。 氣流流過機(jī)翼時(shí),被機(jī)翼分成上下兩股,而在機(jī)翼的后緣重新匯合向后流去。因機(jī)翼上表面設(shè)計(jì)成有突起,上表面氣流流管比較細(xì),所以速度快、壓力??;而下表面氣流流管粗, 速度慢,壓力大,這就在機(jī)翼的上下表面產(chǎn)生壓力差。
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有關(guān)仿生學(xué)的例子
飛機(jī)的產(chǎn)生為例:
在經(jīng)過無數(shù)次模仿鳥類的飛行失敗后,人們通過不泄的努力,終于找到了鳥類能夠飛行的原因:鳥的翅膀上彎下平,飛行時(shí),上面的氣流比下面的快,由此形成下面的壓力比上面的大,于是翅膀就產(chǎn)生了垂直向上的升力,飛的越快,升力越大。
1852年,法國人季法兒發(fā)明了氣球飛船;1870年,德國人奧托.利連塔爾制造了第一架滑翔機(jī)。利連塔爾是十九世紀(jì)末的一位具有大無畏冒險(xiǎn)精神的人,他望著家鄉(xiāng)波美拉尼亞的鸛用笨拙的翅膀從他房頂上飛過,他堅(jiān)信人能飛行。1891年,他開始研制一種弧形肋狀蝙蝠翅膀式的單翼滑翔機(jī),自己還進(jìn)行試飛;此后五年,他進(jìn)行了2000多次滑翔飛行,并同鳥類進(jìn)行了對比研究,提供了很有價(jià)值的資料。資料證明:氣流流經(jīng)機(jī)翼上部曲面所走路程,比氣流流經(jīng)機(jī)翼下平直表面距離較長,因而也較快,這樣才能保證氣流在機(jī)翼的后緣點(diǎn)匯合;上部氣流由于走的較快,它就較為稀薄,從而產(chǎn)生強(qiáng)大吸力,約占機(jī)翼升力的三分之二大小;其余的升力來自翼下氣流對機(jī)翼的壓力。
19世紀(jì)末,內(nèi)燃機(jī)的出現(xiàn),給了人類有史以來一直夢寐以求的東西:翅膀。不用說這種翅膀是笨拙的、原始的和不可靠的,然而這卻是使人類能隨風(fēng)伴鳥一起飛翔的翅膀。
萊特兄弟發(fā)明了真正意義上的飛機(jī)。在飛機(jī)的設(shè)計(jì)制作過程中,怎樣使飛機(jī)拐彎和怎樣使它穩(wěn)定一直困繞著他們。為此,萊特兄弟又研究了鳥的飛行。例如,他們研究鶙鵳怎樣使一只翅膀下落,靠轉(zhuǎn)動(dòng)這只下落的翅膀保持平衡;這只翅膀上增大的壓力怎樣使鶙鵳保持穩(wěn)定和平衡。這兩個(gè)人給他們的滑翔機(jī)裝上翼梢副翼進(jìn)行這些實(shí)驗(yàn),由地面上的人用繩控制,使之能轉(zhuǎn)動(dòng)或彎翹。他們的第二個(gè)成功的實(shí)驗(yàn)是用操縱飛機(jī)后部一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的方向舵來控制飛機(jī)的方向,通過方向舵使飛機(jī)向左或向右轉(zhuǎn)彎。
后來,隨著飛機(jī)的不斷發(fā)展,它們逐漸失去了原來那些笨重而難看的體形,它們變的更簡單,更加實(shí)用。機(jī)身和單曲面機(jī)翼都呈現(xiàn)出象海貝、魚和受波浪沖洗的石頭所具有的自然線條。飛機(jī)的效率增加了,比以前飛的更快,飛的更高。到了現(xiàn)代,科學(xué)高度發(fā)展但環(huán)境破*、生態(tài)失衡、能源枯竭,人類意識到了重新認(rèn)識自然,探討與自然更加和諧的生存方式的高度緊迫感,亦認(rèn)識到仿生設(shè)計(jì)學(xué)對人類未來發(fā)展的重要性。特別是一九六Ο年秋,在美國俄亥俄州召開了第一次仿生學(xué)討論會,成為仿生學(xué)的正式誕生之日。
此后,仿生技術(shù)取得了飛躍的發(fā)展,并獲得了廣泛的應(yīng)用。仿生設(shè)計(jì)亦隨之獲得突飛猛進(jìn)的發(fā)展,一大批仿生設(shè)計(jì)作品如智能機(jī)器人、雷達(dá)、聲納、人工臟器、自動(dòng)控制器、自動(dòng)導(dǎo)航器等等應(yīng)運(yùn)而生。
近代,科學(xué)家根據(jù)青蛙眼睛的特殊構(gòu)造研制了電子蛙眼,用于監(jiān)視飛機(jī)的起落和跟蹤人造衛(wèi)星;根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理仿照鴨子頭形狀而設(shè)計(jì)的高速列車;模仿某些魚類所喜歡的聲音來誘捕魚的電子誘魚器;通過對螢火蟲和海蠅地發(fā)光原理的研究,獲得了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能的新方法,從而研制出化學(xué)熒光燈等等。
目前,仿生設(shè)計(jì)學(xué)在對生物體幾何尺寸及其外形的模仿同時(shí),還通過研究生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞等各種優(yōu)異特征,并把它運(yùn)用到技術(shù)系統(tǒng)中,改善已有的工程設(shè)備,并創(chuàng)造出新的工藝、自動(dòng)化裝置、特種技術(shù)元件等技術(shù)系統(tǒng);同時(shí)仿生設(shè)計(jì)學(xué)為創(chuàng)造新的科學(xué)技術(shù)裝備、建筑結(jié)構(gòu)和新工藝提供原理、設(shè)計(jì)思想或規(guī)劃藍(lán)圖,亦為現(xiàn)代設(shè)計(jì)的發(fā)展提供了新的方向,并充當(dāng)了人類社會與自然界溝通信息的“紐帶”。
對人腦的探索,可以展望未來的電子計(jì)算機(jī)有可能具有生物原理的功能。同它相比,現(xiàn)在的電子計(jì)算機(jī)只能作為算盤。
對植物光合作用的研究,將為延長人類的壽命、治療疾病提供一個(gè)嶄新的醫(yī)學(xué)發(fā)展途徑。
對生物體結(jié)構(gòu)和形態(tài)的研究,有可能使未來的建筑、產(chǎn)品改變模樣。使人們從“城市”這個(gè)人造物理環(huán)境中重新回歸“自然”。
信天翁是一種海鳥,它具有淡化海水的器官——“去鹽器”。對其“去鹽器”的結(jié)構(gòu)及其工作原理的研究,可以啟發(fā)人們?nèi)ジ纳婆f的或創(chuàng)造出新的海水淡化裝置。
白蟻能把吃下去的木質(zhì)轉(zhuǎn)化為脂肪和蛋白質(zhì),對其機(jī)理的研究,將會對人工合成這些物質(zhì)有所啟發(fā)。
同時(shí)仿生設(shè)計(jì)亦可對人類的生命和健康造成巨大的影響。例如人們可以通過仿生技術(shù),設(shè)計(jì)制造制造出人造器官,如血管、腎、骨膜、關(guān)節(jié)、食道、氣管、尿道、心臟、肝臟、血液、子宮、肺、胰、眼、耳以及人工細(xì)胞。專家預(yù)測,在本世紀(jì)中后期,除腦以外人的所有器官都可以用人工器官代替。例如,模擬血液的功能,可以制造、傳遞養(yǎng)料及廢物,并能與氧氣及二氧化碳自動(dòng)結(jié)合并分離的液態(tài)碳?xì)浠衔锶斯ぱ?;模擬腎功能,用多孔纖維增透膜制成血液過濾器,也就是人工腎;模擬肝臟,根據(jù)活性碳或離子交換樹脂吸附過濾有毒物質(zhì),制成人工肝解毒器;模擬心臟功能,用血液和單向?qū)?qū)動(dòng)裝置,組成人工心臟自動(dòng)循環(huán)器。