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印度理工學院馬德拉斯分校模仿海底生物運動開發出隱形艦

人類的先天本能未具有飛天和潛海的能力,因此要模仿動物學習,才能夠發展出飛天和潛海的各項科技。例如懷特兄弟經由觀察鳥類飛翔,模仿其肢體、翅膀、尾翼、水平及垂直平衡、向上向下方向調整機制、熱力變化等原理,製造出人類史上的第一架飛機。同樣的,海洋的航行載具也是透過模仿海洋生物的活動才製造出來。                     
                   
經歷數千年的演變,人類已經發展出各項所需要的技術和工具,儘管也會有偶發的災難,最有名的案例如1912年英國鐵達尼號輪船發生的重大船難,一般認為這是因為船舵效率不佳致使船隻無法及時轉向躱過撞擊冰山,造成1,500多人不幸罹難。              
             
印度理工學院馬德拉斯分校(IIT-Madras)海洋工程學系的研究人員,受海豚游泳啟發,研發出一種與魚鰭類似的葉片器具,可以極高效率在水中推進船隻,並結合非傳統以抽鞭原理操作的船舵。這鰭狀葉片可以很迅速反應指令,並可同時減少燃料損耗。這是受生物啟發而發明出的新航行機制,可以應用在遠航船艦以及飛行機具。         
     
模仿水族生物在水面下的移動不會使水面出現漣漪,這個新機制也可以使船艦在水面下的航行不會在水面上激出波動,向隱藏了航行的動向,裝置這個航行系統的航行工具就成了隱形艦艇,為目前軍事武器的熱門字眼。               
               
這個計畫主持人Prof. P. Krishnankutty表示海洋生物利用多樣化推進方向在海洋中活動,但他的研究團隊偏好海豚和魚類的推動方向,因其為較佳的水流動力並較少產生擾動。              
          
另一位參與研究的學者Mr. M. N. Praveen Babu則表示受海豚啟發的系統有兩個魚鰭運用上下表面不同壓力產生推力、扭力及擺動,操作航行器的行動。                  
            
此外,模仿魚類游行的系統是在船艦前方等同胸鰭的部位裝有兩個邊鰭,另外在尾部也裝了如尾鰭的葉片,這些鰭狀葉片的作用是推進及操控,而衝力主要來自於尾鰭。          
          
研究人員以兩種不同大小的船艦測試不同速度下推進及舵系統的操作情形,包括本體推進力、衝力、鰭片拍振幅度及頻率、前進速度、升高及拖曳力等,多數儀器的效率能達到80%,平均為65%。
                  
美國、日本及中國等國都已在研究動物活動以研發仿生物推進系統,這種系統可以應用在航空飛行器,用於監視、調查及找尋礦藏;此外,也可應用於海岸巡察、搜索、救援及定位等。                    
                 

更新日期 : 2017/02/15