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航天工程中運(yùn)用了哪些仿生原理?

2020-02-16 23:17
設(shè)備管理與維修 2020年17期
關(guān)鍵詞:航向蒼蠅宇航員

在宇宙中,因?yàn)槿鄙俣ㄎ粯?biāo),有時(shí)候航天器會(huì)偏離航向,走上錯(cuò)誤的軌道。科學(xué)家注意到蒼蠅不用跑道“就能直接起飛”,經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),蒼蠅的后一對(duì)翅膀已退化,并形成了啞鈴狀的一對(duì)小棒,叫做楫翅。楫翅是蒼蠅飛行時(shí)的天然導(dǎo)航儀,當(dāng)蒼蠅飛行時(shí),楫翅迅速振動(dòng),頻率為330次/1 s。一旦蒼蠅的身體發(fā)生傾斜或偏離航向,楫翅就會(huì)扭轉(zhuǎn)振動(dòng),并向蒼蠅的大腦發(fā)出信號(hào),大腦會(huì)即刻調(diào)整有關(guān)肌肉,糾正偏離的航向,保持身體平衡??茖W(xué)家利用蒼蠅楫翅的導(dǎo)航原理,成功研制出一種音叉式振動(dòng)的陀螺儀,把它安裝在高速飛行的火箭、飛機(jī)或其他一些航天器上,就可以自動(dòng)糾正偏轉(zhuǎn)的航向,保持正確的軌道運(yùn)行。

人造地球衛(wèi)星在太空中飛行時(shí),會(huì)受到太陽光的強(qiáng)烈輻射,向陽面溫度往往高達(dá)200 ℃,而背陰面溫度卻會(huì)降到零下200 ℃。這樣極端的溫度變化容易使衛(wèi)星上的各種精密儀器、儀表被燒壞或凍裂??茖W(xué)家從蝴蝶利用鱗片調(diào)節(jié)體溫上得到靈感,為人造地球衛(wèi)星設(shè)計(jì)出了一種高效率的調(diào)控溫度的裝置,使人造地球衛(wèi)星的部分表面也有和蝴蝶一樣的“鱗片”,幫助衛(wèi)星進(jìn)行自身的溫度調(diào)節(jié)。

航天器的穩(wěn)定是航天安全的第一步,更加重要的是宇航員的飛行安全。當(dāng)航天器升空時(shí),其速度非???,是人體根本無法承受的壓力。然而長(zhǎng)頸鹿血液通過長(zhǎng)長(zhǎng)的頸部輸送到頭部,卻不會(huì)發(fā)生腦溢血??茖W(xué)家通過對(duì)長(zhǎng)頸鹿身體結(jié)構(gòu)的研究,研制出了適合航天飛行的“抗荷服”。在飛船飛行速度增加時(shí),抗荷服可以充入一定量的氣體,從而對(duì)血管產(chǎn)生一定的壓力,這樣可以讓宇航員的血壓保持正常。同時(shí)宇航員腹部以下的部位要套入抽去空氣的密封裝置中,這樣可以減小宇航員腿部的血壓,利于身體上部的血液向下輸送。

航天工程中的仿生技術(shù)是從大自然中汲取到了靈感,相信不久的將來,在航天發(fā)明中會(huì)有其他更加讓人驚艷的創(chuàng)造出現(xiàn)。

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