海洋动物给人类建造潜艇的灵感
2008-06-10 13:50:46 来源:
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寻觅 【
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专家指出，当代核潜艇能长时间潜航于冰海之下，但如果要在冰下发射导弹，就必须破冰上浮，这就碰到了力学上的难题。因此，潜艇专家在潜艇顶部突起的指挥台围壳和上层建筑方面，做了加强材料力度和外形仿鲸背处理，成功做到了潜艇的破冰上浮，这就是所谓的“鲸背效应”。虎鲸推进水下定位对于在水下进行长时间潜伏的潜艇来说，如何越过海洋的阻隔，时时保持和其它舰艇、地面指挥等通信系统的畅通，则是更为重要的。在这项技术问题的解决方面，海豚和鲸再一次给予了潜艇设计者一个启示。虎鲸和海豚是在水下进行回声定位的能手。声波从空气进入海水后，就像脱缰的野马，飞速驰骋，其传波速度由在空气中的340米/秒猛增到1700米/秒，水越深，声波的传播速度就越快，而且损耗小，传得远。虎鲸和海豚与陆上的兽类不同，它没有声带，声音不是从喉咙中发出来的。虎鲸发出的声音，是它头部气囊系统产生的。
当虎鲸把空气吸入气囊系统后，就关闭其上的瓣膜，空气在里面流动时使瓣膜振动发出声音来。即使在水里没有空气的情况下，它还是可以照样发出声音来。在气囊系统的前面还有一个脂肪瘤起“声速镜”的作用，能把声音聚焦后定向发出来，帮助虎鲸更准确地探测目标和分辨障碍物。
根据蝙蝠超声波定位原理和声波的特性，在第一次世界大战期间，法国物理学家P·郎之万研制成回声定位仪（即声纳），现在已成了战舰的基本装备。依然要向动物学习 人们通过仿生海豚、鲸等这些海洋动物独特的运动和生理特点，使得潜艇无论在速度还是潜能都有了飞速的发展。尤其在二战之后，核动力和战略导弹武器在潜艇上的运用，使潜艇的发展进入了一个崭新阶段，核动力潜艇更被誉为“划时代的战神”。有意思的是世界上第一艘核动力潜艇―――美国“鹦鹉螺”号核潜艇，就是以动物的名字命名的。如今的潜艇结构已经相当完善，多数潜艇的外形都像一只巨大的鲸或者海豚。船体为钢制圆形固壳，内部分若干舱室，艇的上层除了指挥塔之外，都是狭长平行滑甲板。现在常规潜艇水下的速度一般为十几节，核潜艇的水下速度则可以达到25―50节。
从某种角度来说，是海豚和鲸成就了潜艇今天的辉煌。尽管现在最新式的核动力潜艇能够在它99.5％的时间中在水下潜行，并可以连续潜在海底长达数月，对地球上任何目标进行攻击。但是，潜艇在许多结构和航行上，仍然不如海洋动物那样高明。在未来的发展中，潜艇依然需要在海洋中的动物身上找寻其继续前进的奥秘。
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