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鲨鱼皮构造或助飞机飞更快

2019-03-06 13:19:11   参考消息

据英国《泰晤士报》网站3月5日报道称,鲨鱼在水中游泳的原理,显示出飞机如何顺应气流飞行。

报道指出,没人知道灰鲭鲨的最快速度。根据一些说法,它可以达到每小时30英里(约合48公里)的速度。还有人说,灰鲭鲨以金枪鱼为食,金枪鱼本身的时速达到每小时45英里(约合72公里),因此灰鲭鲨的速度可能是金枪鱼的几乎2倍。

研究人员对灰鲭鲨游速为何如此之快展开研究。他们对灰鲭鲨的皮肤进行了试验,证实了一个由来已久的推测,即鲨鱼身上的刚毛的作用与高尔夫球表面的凹坑是一样的。研究人员希望,这项由波音公司和美国军方资助的研究能帮助飞机飞得更快。

鲨鱼皮构造或助飞机飞更快

图为灰鲭鲨

空气阻力的一大来源是“边界层分离”。当物体在移动时,其表面附带一层近乎静止的水或空气,这时就会出现这种现象——产生把物体向后拖拽的漩涡。高尔夫球上的凹坑可以打破这一附面层,让球飞得更远。

一个由航空工程师组成的研究小组取下几片灰鲭鲨皮肤,并将其置于流动的水中进行研究。他们发现,覆盖鲨鱼全身的0.2毫米长的刚毛有着类似的作用。

在实验中,研究人员将1个光滑的表面放入水槽,接着放一片鲨鱼皮,然后测量2种情况下的水流。美国物理学会年会公布了该实验结果。亚拉巴马大学的埃米·兰说:“在涉及鲨鱼皮肤的所有情况中,我们发现,流动分离区面积因鲨鱼皮而明显减少。”

他们知道,这种以一定角度生长的刚毛(革命性的速比涛泳衣灵感来源)阻止了边界层分离的出现。从某个角度看,皮肤非常光滑,而从另一个角度看,皮肤却像砂纸一样。这阻止了倒流的发生。这意味着边界层分流并产生阻力要困难得多。

埃米·兰说,有意思的是,皮肤是在没有鲨鱼主动控制的情况下产生这种效应的。她说:“人造表面即便在空气中也可以利用这种完全被动的机制,这一前景非常令人兴奋。”


责任编辑:李德全 CM034
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