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抓条飞鱼去吹风   

2017-07-27 09:31:40|  分类: 航空知识 |  标签: |举报 |字号 订阅

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抓条飞鱼去吹风 - 司古 - 司古的博客
泰戈尔说,世界上最遥远的距离,是飞鸟与鱼的距离。一个翱翔天际,一个却深潜海底。作为诗歌,这是佳句,但从航空科学角度来看,新近的研究发现,其实飞鸟和鱼真的没那么大差距。抓一条飞鱼,把它放进风洞去吹风,你会发现它们身体在空气动力学这项功法上的修炼境界,丝毫不比那些长着羽毛的飞鸟逊色。
近期,首尔国立大学的航空专家首次利用风洞测量了飞鱼空气动力学的各项参数,发现飞鱼的飞行技巧决不笨拙,它们的“滑翔能力堪比老鹰、海燕和鸳鸯”。这些测量用的样本是从日本海捕捉的,它们的身体呈圆柱形,拥有宽大的胸鳍和特殊的腹鳍。
与大多数人的印象不同,飞鱼并不是在空中扑翼飞行,它们是真正的滑翔大师。利用强劲的“鱼尾发动机”左右摆动推水前进,飞鱼可以在水面快速“滑跑”加速离水升空,通常的空中滑翔距离超过30米,最大速度约为48千米/小时。实地观测记录显示,曾有飞鱼成功留空45秒,飞行距离超过400米!
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科学家们在三叠纪的化石里就找到过飞鱼的先祖,看来人家研究空气滑翔理论比人类早太多了。。。。。 
研究人员发现,飞鱼在风洞测试中表现出的升阻比、滑翔比等数据颇似精心设计的人造飞行器。在飞鱼离水的一瞬,它们精准控制的迎角赋予其最大的升力。鱼鳍的天然布局会让气流从鱼身下方流向尾部,就像是一架喷气式飞机。
在身体平行于水面进行滑翔时,飞鱼能通过微调鱼鳍保持很好的升阻比,从它们稳定飞行的姿态看,其“操稳特性”相当出色。尤其是在距离水面很近滑翔时,飞鱼的气动效率非常高,阻力最大可以降低14%。和任何飞行器一样,飞鱼在滑翔时翼尖部位也会产生漩涡,这是因为在这里下方压力较大的气流会向上流动。在烟风洞上,你会看到翼尖拖出长长的自外向内旋转的漩涡。漩涡形成的同时也会产生诱导阻力——今天民航飞机机翼尖端上翻的小翼,就是为了减小诱导阻力的特殊设计。但是飞鱼的解决方案显然没这么复杂,它们会设法把飞行高度控制在距离水面较近的程度,研究人员在风洞试验中发现,当飞鱼接近水面滑翔时,翼尖漩涡就开始破碎,这是地效直接作用的结果。飞鱼巧妙地利用地效抑制翼尖漩涡的产生,降低诱导阻力的同时增大了升力。
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飞鱼显然明白起飞加速的重要意义。起飞过程中,在鱼身已经离开水面时仍然保持尾部在水中划水继续加速,有些飞鱼甚至进化出超长的尾部下叉,其目的就是尽可能长地延长滑行加速时间。
研究人员至今还搞不懂飞鱼上下胸鳍迥然不同的纹理究竟有何玄秘。唯一能确定的是,这些纹理决不是飞鱼自愿的艺术创意,而是千百万年进化变迁过程中演化出来的实用设计,不是用于游泳,就是用于飞行。
研究人员希望进一步的研究能够通过飞鱼的形态特征为飞行器特别是地效飞行器提供设计参考。即使从1783年蒙哥斐尔热气球首次升空算起,人类飞行的历史不过234年,动力飞行的历史更短,仅114年。与这个相比,飞鱼修炼空气动力学的经验远比人类丰富。

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