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未来的飞机将采用多种仿生技术 |
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| http://cn.newmaker.com
4/14/2009 4:38:00 PM
日经BP社
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飞机技术中，最令笔者关注的是空力技术。因为飞机的美在于对空力性能的透彻考虑：产生升力并降低空气阻力。最近美国已经停止订货的隐形战斗机“F22”，雷达很难发现其“踪迹”，其优美的机体形状也令人着迷（也可能许多人不这么认为）。
那么，50年以后飞机的空力性能将达到何种程度？笔者带着这个问题参加了“航空的未来”专题研讨会（东京大学主办）。会上，人们热烈谈论的关键词是“仿生技术”。正如名称所言，这是一项基于生物的技术。如，模仿鲨鱼皮制做的表面有小突起的泳衣，以减小水阻力的尝试等非常著名。仿生技术历史久远，虽说至今“生物与技术之间原理相通的技术只有10％”，但目前此类课题的研究还是非常活跃。制造业方面，最近日产汽车开发出了模仿蜜蜂动作的机器人，也当归属此类吧。
日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的横川让表示，未来的飞机需要采用上述仿生技术。他说，为减少机体的空气阻力而注意到上面提到的鲨鱼皮以及海豚皮肤等。两种皮肤均是以名为Libret的小突起减小了阻力。另外，令海豚皮肤在游泳中会变成薄片脱落，从而使阻力降低的实验也备受关注。
除了空气阻力之外，噪声是飞机机体的另一个重要课题。在此次的研讨会上，横川提到了猫头鹰的羽翼。这是因为猫头鹰的羽翼呈锯齿状，这样可扩散空气，具有降低噪声的效果。比如，500系列新干线的集电弓形状也应用了这一原理。但要在飞机上采用这些技术，除了加工技术之外，还存在维护性问题，因此这些技术目前很难应用于飞机。
为制做易于维护的机体，横川在研讨会上还提到了蜗牛壳及荷叶。因为蜗牛壳表面有序地排列着小沟槽，其大小及形状很难附着灰尘。而荷叶具有自净功能。表面凹凸不平，凹凸上附着有小突起。这样便可防止荷叶被水珠压坏，弹起这些水珠的同时，灰尘亦随之脱落。洗手间及汽车车体应用了参考这一原理的技术。然而，横川表示，要在飞机上同时采用多种“生物”模仿技术，必须进一步磨练纳米级别的表面加工技术。
另外，不只是机体本身，机体的运动“仿生也非常重要”。东京大学研究院工学系研究科航空宇宙工学专业的横关智弘这样认为。他举出“Morphing（变形）”这一关键词。Morphing是指从某种形态顺利过渡至其他形态。对于飞机来说，根据飞行模式，像鸟一样可使羽翼自动变形的技术非常重要。因此可变形的材料及高性能致动器是此项技术的关键。
笔者对50年后采用蜗牛、鲨鱼、荷叶及海豚等“生物”模仿技术的飞机充满期待。并希望到时可以亲眼见识一下这种飞机外形是否美观。笔者目前最担心的是，生活不规律的自己50年后是否还在这个世界上。为此，思量着研讨会之后是不是该减点酒了……（记者：清水 直茂）
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