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第十四章 “最完美的飛行器”——鳥與飛機(1/2)

作者:董淑亮字數:4626更新時間:2019-09-21 23:07:57

    小問號

    在大自然中,鳥無疑是上帝的傑作,被人們譽為“最完美的飛行器”。它的骨骼、胸肌、羽毛等,在漫長的飛行磨礪中漸漸趨於完美,仿佛就是為了飛行而生。不知人類是因為向往藍天才愛慕鳥,還是因為喜愛鳥才格外向往藍天,人類自古代代都有難了的“飛天情結”。那麽,鳥在人類的飛天夢中扮演著什麽角色?或者說,人類從鳥的身上學到了什麽?

    大自然是公平的:水裏有魚,地上有獸,天空有鳥!科學家在破解鳥類飛行的奧妙的過程中漸漸發現,鳥與飛行之間有著不解之緣:

    飛鳥全身充滿了氣囊,空氣在體內循環,極大地方便了鳥排出在飛行中產生的熱量和水分;它的骨骼既柔韌又堅強,大部分是“充氣”的(通心而充滿空氣),尤其是體形較大的鳥,它的喙、頭骨、腿和其他骨骼合起來也隻是幾百克,有的才幾克;它的胸肌就是飛行發動機,較大的胸肌把翼在空氣阻力中拉下,使身體能升高向前,較小的胸肌從下麵通過精巧的滑輪組腱,使翼揚起;它的羽毛極輕而特別有力,結成極細的網狀,簡直沒有空氣分子可以穿透,成了前進、升降等飛行的得力工具;它的翼形狀也與飛行密切相關,像燕子、蜂鳥、鷹等飛得快又強壯的鳥,翼是窄長而端尖,像適應在海洋上空作長途滑翔和高飛的海鷗、信天翁等,翼也是窄長而尖,像麻雀、鬆雞、鵪鶉等飛得輕巧而快捷的鳥,翼卻是短而圓的……一切都是那麽完美和諧,仿佛天造地設!

    鳥啊,人類驚歎它的飛行本領!我們的祖先便仰望著天空中自由飛翔的鳥兒做起飛行的夢。人們也曾做過一些可以在空中短暫停留的東西,我國古代第一隻“木鳥”,是著名學者墨子帶著300個弟子,花費3年多時間觀察和研究鳥類的飛行後才研製出來的,雖然在天上隻飛行一天一夜。漢代科學家張衡,製作了安上羽毛的大鳥,還在木鳥肚子裏安上機關,使這隻鳥飛行幾裏路,這是在當時是了不起的成績。不過,人們還不能自己去領略飛行的樂趣,無法像鳥那樣撲動一對翅膀在藍天中遨翔。

    19世紀蒸汽機的發明,為飛機研製掃除了動力上的巨大障礙。1903年12月17日,美國自行車修理工萊特兄弟,經過對鳥類飛翔動物的長期觀察和研究,製造了第一架動力飛機,取名“飛行者號”,在空中飛行40米,花了12秒,才宣告人類第一次載人飛行的成功。不過,飛起來了的飛機還是不能用於生產和生活,因為人們還無法控製它的升降和轉向。可是鳥兒在空中能夠自由飛行,為什麽飛機不能呢?人們通過細致的觀察鳥的飛行動作後發現:鳥在轉向時,總是先把身體側轉,再借助升力轉彎,否則就無法在較短的時間裏轉過較大的彎。於是,飛機設計專家在飛機的主機翼上裝上一對活動方向相反的副翼:當一側的副翼向上翻起時,另一側總是向下翻起,空氣對兩側機翼就會產生不同方向的力,使兩側的機翼一邊向下一邊向上,進入側轉狀態,然後飛機就可以借助升力完成轉向了。

    隨著飛機的應用日益廣泛,不同用途的飛機通常需要不同的性能。民航客機、運輸機、轟炸機需要很大的載重量,戰鬥機、偵察機需要很高的速度。科學家根據鳥的“賜教”,製造了各種各樣不同性能的飛機:鷹,在飛行時把翅伸得又平又直,人們受此啟發,給運輸機等裝上又寬又大的機翼,製成的運輸機可載重近百噸;雨燕,在高速飛行時將雙翼向後掠開,以減少阻力的做法,人們便將戰鬥機的機翼做成後掠式,這樣的戰鬥機速度可以達到音速的兩倍或三倍…… 本章尚未完結,請點擊下一頁繼續閱讀---->>>

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