第八十七章 大海裏的遊泳“高手”——海豚與潛艇

小問號 海豚是我們非常熟悉的動物，關於海豚救人的故事早已家喻戶曉。它的體形像魚，長約2～3米，有背鰭，鼻孔長在頭頂上，嘴巴尖而細長，上下頜有40～50對小而尖的牙齒，體側通常有1～2條暗紋。海豚無論在水中還是在水麵，都具有良好的視力，而且精力特別充沛，24小時都在活動卻不需要睡覺呢。最讓人類驚歎的是它在大海裏的遊泳速度，最快時速達120千米。那麽，海豚為什麽能遊得這麽快，人類對它的研究有什麽重要的收獲？ 海豚確實是大海裏的遊泳“高手”，不論是疾遊、潛遊，還是騰躍，動作總是那麽優美、協調，令人讚不絕口，堪稱是技術嫻熟的“遊泳家”了。如果在短距離內衝刺，遊速可達到每小時120千米，即使是現代化的核潛艇想追捕它也望塵莫及。那麽，海豚為什麽能遊那麽快呢？ 這得益於它的身體結構。一是海豚有著美妙的流線型身體。這種流線型的圓錐體，十分光滑，在水裏遊起來摩擦力最小，所以遊速很快。二是海豚的皮膚與眾不同。它不僅有一個理想的流線型體形，而且還有特殊構造的皮膚結構。它的皮膚分兩層，外層很薄而富有彈性，這種彈性類似最好的汽車用橡膠。而內層是充滿脂肪的彈性纖維，縱橫交錯的纖維，緊緊地把它的身體包裹起來，還具有儲存和傳遞能量的功能，使它的身體十分柔韌。皮膚的這種結構，能使水流的振動減弱，摩擦力減小。也就是說，這種橡膠似的皮膚，在水裏遊起來能抑製浪花的產生，從而減少行進的阻力。 仿生學家經過長期的觀察研究，終於發現了海豚皮膚的巧妙構造，並模仿它，用富有彈性的有機材料製成一種多層的潛艇外殼——“人造皮膚”。這種人造皮膚是由三層橡膠組成的，總厚度為2.5毫米：外層是模仿海豚的表皮層，非常光滑，厚度0.5毫米；中層是模仿海豚的真皮及膠原組織和脂肪，有橡膠乳頭，它們之間的空間充滿粘滯性的矽樹脂液體；下層厚度0.5毫米，它與模型體接觸，起支持板的作用。當水的壓力作用於人造皮膚時，液體在橡膠乳頭之間的流動完成消振器的作用，使漩渦消失在物體附近的有限水層中。潛艇穿上這套“外衣”後，在水中運動受到的阻力大大下降。換句話說，穿上這身“外衣”，航行時的速度比以前提高了。後來，科學家按照海豚的體形輪廓、身體比例及皮膚的雙層結構設計製造了一艘核潛艇，上浮、下潛、水麵航行或水下航行的速度提高了25%左右。難怪人們說，從海豚身上得到借鑒，完成了潛艇製造技術的一次革命。 “小檔案” 1620年，荷蘭物理學家科尼利斯·德雷貝爾成功地製造出人類曆史上第一艘潛水船。它是人類曆史上第一艘能夠潛入水下，並能在水下行進的“船”。它的船體像一個木櫃，木質結構，外麵覆蓋著塗有油脂的牛皮，船內裝有作為壓載水艙使用的羊皮囊。這艘潛水船以多根木槳來驅動，可載12名船員，能夠潛入水中3～5米。德雷貝爾的潛水船被認為是潛艇的雛形，所以他被稱為“潛艇之父”。1776年，潛艇在美國獨立戰爭中第一次登上了戰爭舞台。富有愛國熱情的美國耶魯大學畢業生戴維特·布什內爾在華盛頓將軍的支持下，開始研究用潛水船打擊英軍的方法。1776年9月7日，由上士埃茲拉·李駕駛的“海龜”艇成功地潛到英國戰艦“鷹”號的尾部，希望用鑽孔裝炸藥的方法炸沉敵艦，但是沒有成功，不過第一次把人類的戰場從陸地、水麵發展到了水下。1897年5月17日，在現代潛艇發展史上著名的“霍蘭”號潛艇建造成功。它的創造者就是被後人尊稱為“現代潛艇之父”的愛爾蘭人約翰·霍蘭。