蝙蝠用超声“雷达”能探测到水面下的鱼类,蜜蜂能在空中长久停留而不受气流影响,猫能在黑暗中看清各种物体,海豚蒙着眼也能“看”到3公里远处的鱼……地球上与人类一起生活的各种动物,经过亿万年的进化,每一种动物都有其生存的“绝技”。人类一直在模仿,但离超越还差得很远。 近日有媒体报道,俄罗斯正在研制“山猫”仿生机器人,并计划在2019年上半年进行试验。军事仿生学是仿生学的一个重要分支,已经有几千年的历史。它是模仿生物系统的原理和特异功能来创造武器装备、发展战术技术、提高自动化指挥和后勤保障能力等的科学。在目前的仿生学研究中,用于军事技术方面的占了重要地位,如果这些仿生武器投入实战,或将颠覆未来战争。 蝙蝠“雷达”很灵敏 生物的感受器不仅有高度的灵敏性、抗干扰性和可靠性,而且它小巧玲珑,耗能也少。例如,一种叫小褐蝠的蝙蝠,直播,能用自己的超声“雷达”发现0.18毫米细的铁丝,但它的探测器官只有0.05克重,发射功率仅百万分之一瓦。蝙蝠能非常准确地把食物——昆虫和障碍区分开,还能同时探测几个目标的形貌和位置。 即使噪声比自己发出的信号强两千倍,蝙蝠也能检测到自身“雷达”的反射信号。这种抗干扰能力是现代雷达所不及的。特别是热带水域的食鱼蝠,用超声“雷达”能探测到水面下的鱼类。要知道,此时它在空中接收到的鱼体反射信号强度,仅为原来信号的一百五十万分之一。因而,蝙蝠引起了研制雷达和发现潜水艇仪器的军事技术人员的关注。军事专家希望:模仿蝙蝠耳制造出更灵敏的雷达和雷达抗干扰装置。 海豚“声眼”探测远 海豚是一种海洋哺乳动物,它也用超声波发现和识别目标。假如我们把几只海豚放在交混回响的混水池中,再放几条鱼在水里,就会看到:虽然池水混浊不堪,能见度很差,但海豚们却纷纷向鱼扑去。每只海豚都能排除交混回响声音的干扰,借助自己的“声呐”,迅速而准确地探测到许多物体的位置以及复杂的空间运动图景。 实验表明,海豚不仅能区别鱼的大小和性质,还能分辨形状不同的物体,如球状和锥状等,甚至辨别出同样形状和大小,但材料不同的物体。即使用橡皮吸盘蒙住海豚的双眼,它们的分辨能力也丝毫不受影响。原来,海豚的“声呐”系统有类似眼的作用,所以被称为“声眼”。海豚的这种“眼”能“看”到3公里远处的鱼,比现代超声探鱼仪的探测距离还远。因此,对海豚的研究受到海军部门的重视。 鱼眼改善潜水仪器 热带水域的射水鱼有这样的本领:在水里发现空中目标后,精准确定身体的位置和姿势,并实现光线折射畸变的复杂校正,从嘴里喷射出一串水滴,将四五米远的几毫米大小的飞虫一下子击落于水面吞食之。如果你吸着香烟站在这种鱼缸旁,香烟往往能被它击灭。研究和模拟这些动物眼的特点,有助于改善潜水员和舰艇上用的一些仪器装备。 海豚的眼睛也是很奇特的,在水里和在空气中具有相同的视敏度(视觉的敏锐程度)。它在水里就能发现水面上空四五米高的小物体,并能像优秀的跳高运动员一样,准确地选择起跳点,衡量跳力,一举跃出水面攫取之。 蛙眼鸽眼定位目标 动物感觉器官的研究和模拟,是仿生学的一个重要领域。例如,青蛙的眼睛对天上的小飞虫非常敏感,当小虫在它头上飞动时,就会盯住不放。于是,人们模仿蛙眼的结构原理制成了“电子蛙眼”,已被用来预防飞机碰撞和跟踪人造地球卫星。同样,也可据此设计出迅速辨识导弹的系统,以缩短弹道计算的时间,也可以研制一种电子系统,使武器的火力集中于目标。 鸽子的眼睛具有发现定向运动目标的性质,根据这一启示,可设计一种无线电定位系统,以发现向指定方向(如向空军机场)飞行的飞机。甲虫的复眼是特别的“速度计”,根据运动目标在各个小眼中先后出现的时间,甲虫便知道了目标的速度。据此制造的飞机地速计(测量飞机着陆时相对地面飞行速度的仪器)正在试用。这是在飞机前部安上两个成一定角度的光电接收器,它们依次接收位于飞机航线上同一地面目标的光信号,根据高度和时间差,便能计算出飞机对地面的速度。同样也可用来测量导弹进攻目标的速度。 鸟类给导航带来启示 动物界有不少杰出的“导航能手”,如鸟、鱼、鲸和海龟等。它们在空中飞行或海上航行几千乃至万余公里也不会迷航,atv直播,这对人类研制导航仪提供了不少宝贵的启示。 (责任编辑:本港台直播) |