在鼯鼠和飞机中,翼尖偏转并保留沿机翼前缘形成的大空气涡流,从而产生大量升力。但与飞机相比,一个关键的区别是,鼯鼠可以独立动态地控制左右翼尖,根据需要折叠和伸展,以改变飞行中滑翔的速度和轨迹。这使它们能够在空中急转弯以避开障碍物或躲避猫头鹰。
鼯鼠在大约 2000 万年前进化出翼尖。
一代又一代,自然选择不断完善鼯鼠的空气动力学。它们那胜过1969 年世界上第一架超音速喷气式飞机设计的巧妙结构,积极产生额外的涡流并增加升力。
最后是鼯鼠的终极秘密武器:翼膜本身。在每只鼯鼠的早期发育过程中,翼膜就出现在后肢和前肢之间——这使得巢穴中的一群小鼯鼠看起来非常像一堆薄煎饼。
当小鼯鼠长大后,不同的肌肉和神经群充满了翼膜,其结果是对膜的分布式控制,一些局部由肌肉进行控制,而另一些则由远处的神经中心控制。
这种分布式控制的重要性在于——独立地调节膜的翻滚和刚度,横跨整个膜,以及左右两侧。翼的一部分可以是刚性的,而另一部分是柔韧的,所有这些都是为了响应来自检测气流微小变化的局部拉伸感受器的神经信号。
总之,在飞行过程中,鼯鼠可以主动改变翅膀的大小、形状和刚度。这对于所有现存的飞机来说,是可望不可及的。
写在最后飞机和空气动力学息息相关——从人人熟悉的协和,到B-2 隐形轰炸机的三角翼,以及鲜为人知的可变后掠翼设计,具有两对机翼的奇异鸭式飞机等等等。
而设计一种能够立即改变刚度和配置以响应局部气压和流量的微小变化的机翼仍然是人类飞机工程师的梦想。
鼯鼠用了大约2000万年,我们还要花多久呢?
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