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武器发明与动物仿生学
发布时间:2020-04-02 23:39:58    来源 :外围投注-外围投注平台-外围投注网站

  自古以来,在战争需求的牵引下,便有武器装备研究人员致力于装备仿生的研究。他们从动物的特殊结构和特异功能中得到许多宝贵启示,并据此设计了无数张制造武器装备的蓝图,于是便有了军事仿生学。

  人类历史上的战争总是离不开一些动物,比如马,几乎是与人类共同作战,成语“汗马功劳”就是对战马的最好褒奖。还有犬,犬因为听嗅灵敏,行动迅速,忠诚守信,英勇顽强,也成为战争中的重要成员,它们甚至在战斗中起着人力所不能及的重要作用。伊拉克战争中,美军出动海洋动物海豚、海狮进行水中排雷。

  动物不仅能帮助军队进行作战,执行特殊任务,人类还能根据动物的机理研制战争武器,几乎任何一种武器装备的发展都直接或间接地与动物有着千丝万缕的联系。从古代模仿动物的角、嘴、牙、爪等制造的弓箭、长矛、戈、戟、刀、抓、钩、鞭、锏等十八般兵器,到现代模仿飞禽昆虫发明的飞机,模仿鱼和海兽制造的军舰,模仿飞鱼和响尾蛇制造的导弹,模仿昆虫制造的太空机器人等,许多武器装备的研制都是受动物的结构、功能启发模仿成功的。甚至连装备性能的改善,人类也在拜动物为“师”。

  自然界中的动物都有自己的生存“绝技”,变色术就是其中之一。动物变色常常以外部自然环境为基准而随机应变,以达到保护自身、迷惑天敌或捕食猎物的目的。如在马达加斯加岛上,有一种被称为“颜色杀手”的“拉塔那”毒蛇。它潜入青草丛时全身即变为青绿色,伸缩到岩石或枯木之间整个身躯变为褐色,在红色土壤的地面上则会通体变为胭脂红。科研人员通过研究各种动物的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备。如“变色军服”,能够真正同周围环境融为一体,可以根据周围环境来改变颜色。如果士兵靠在大理石墙上,他的军服就会变成大理石的颜色;如果士兵躺在黑色柏油路面上,军服也会随之变色。

  蜘蛛丝也被认为是制作防弹衣的优良材料,只是目前由于大规模养殖蜘蛛的一系列问题尚未解决,还不具备实用价值。但科学家们已经开始运用仿生学理论研制人工蜘蛛丝,以期求得强力更高而质量更轻的防弹材料。在美国南部的佛罗里达州和许多拉美国家,生活着一种别名叫作“金眼”的蜘蛛。体形较大,素以结网粘捕飞鸟而著称。近年来,美国军方对这种蜘蛛进行了大量研究,发现它的丝有着非常好的力学性能,抗张强度和弹性俱佳,是制作防弹衣极为理想的材料。用它制作的防弹衣,重量将更轻、防弹性能将更好。

  火箭升空利用的是反冲原理,这其实是水母、墨鱼的拿手好戏;蝙蝠的大耳朵能把发生的微弱声波反射到耳朵中央集中收听,大大提高了信号强度,射电望远镜、雷达、卫星地面站便依此理制成。自然界里通过几十万年、几百万年甚至上亿年的“天择”而延续下来的物种一定在某一方面最适合于生存竞争。科学家因而提出了“自然的就是最好的”论断。人类研究、模仿生物为自身服务,从而形成了一门新兴的科学仿生学。自然界是无穷尽的仿生源泉。自古以来,在战争需求的牵引下,便有武器装备研究人员致力于装备仿生的研究。他们从动物的特殊结构和特异功能中得到许多宝贵启示,并据此设计了无数张制造武器装备的蓝图,于是便有了军事仿生学。装备仿生研究还为设计无须预置程序就能解决大量军事问题的智能电子计算机开辟了新的前景:从生物神经控制到装备自动控制,从人工智能到军用机器人,从苍蝇到新一代灵巧机器人等比比皆是。

  目前,根据鹰眼的结构,军事强国研制了新型导弹。这种导弹在飞临打击目标上空时能自动寻找、识别目标而跟踪攻击。西方一些国家还设立了军鸽研究所,对鸽子的功能进行了新的探索,鸽子的用途渐渐超出单一通信的功能。据悉,美国的海上救险专家利用鸽子帮助救险人员在海上寻找失踪者。实验表明,鸽子的辨认准确率在90%以上。有关专家还提出将鸽子的特性和微型电子设备结合,通过携带微型电子成像和通信设备,对战场进行小区域实时的隐蔽图像侦察的构想。近日,由澳大利亚科学家研制成功的一种“昆虫”飞行器将在火星探测中一显身手。澳大利亚国立大学的一个科研小组通过对几种昆虫的研究,已经研制出一个小型的导航和飞行控制装置。这种装置可以用来装备用于火星考察的小型飞行器。不久的将来,这种只有一块巧克力大小的飞行器将飞行在火星的表面,执行探测任务。它们有着蜻蜓的灵活敏捷,而且定位像蜜蜂一样准确。在智慧的地球人面前,火星神秘面纱被揭开的日子也许不远了。

  实际上,动物对人类的贡献远不止于武器发明的启发,人类还从动物机理学到了科学研究的法宝。拿鸟类来说,从始祖鸟出现到现在,在亿万年的漫长进化过程中,鸟类所具有的导航、识别、计算、能量转换等系统,其灵敏性、高效性、准确性、抗干扰性都令人惊叹不已。人们研究这些结构和功能原理并加以模拟,用来改善现有的或创造新的机械、仪器、工艺。

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