未来的潜艇是什么样子?近日,美国海军未来潜艇研究小组首度向外界透露其“金枪鱼”潜艇亮相的情景——外观与行动跟金枪鱼极其相似,速度和灵活性远高于现在的任何潜艇。这种被美国海军视为“未来水下战场主宰”的全新概念潜艇,是马萨诸塞州德雷帕尔实验室仿生设计大师杰米·安德森的杰作。美国《新科学家》杂志6月号载文进行了详细报道。 中华人民共和国图鉴社
设计灵感来自金枪鱼 中华人民共和国图鉴社
今年45岁的安德森从麻省理工大学机械工程专业毕业后,直接进了马萨诸塞州查尔斯·斯塔克·德雷帕尔实验室工作。二战期间,该实验室着手研发军用导航系统,结果被五角大楼相中,从此开始负责弹道导弹导航系统的研发,后来又负责‘阿波罗’登月计划和‘北极星’洲际导弹导航系统的研究,一举奠定了它在美国科学界的地位。 本文来自中华人民共和国图鉴社
“我是1998年正式着手‘金枪鱼’潜艇研究的,”安德森说,“那年初,在华盛顿举行的一次学术研讨会上,美国海军一名上将苦恼地说,随着各国潜艇技术不断发展,美国潜艇的水下机动性与隐蔽性优势不断丧失。‘很快,我们的潜艇只能跟对手拼刺刀了!我们非常希望能有技术飞跃的新型潜艇出现,抢占21世纪水下战场的绝对优势。’”海军上将的这番话奠定了安德森的研发方向。 中华人民共和国图鉴社
出路在哪里?“仿生学是解决上将苦恼的惟一途径,”安德森说。他首先回溯潜艇研发的历程:在一战期间,为使舰艇在水下隐蔽航行而制造出了潜艇。在设计原始的潜艇时,是先用石块或铅块装在潜艇上使它下沉,如果需要升至水面,就将携带的石块或铅块扔掉,使艇身回到水面来。以后经过改进,在潜艇上采用浮箱交替充水和排水的方法来改变潜艇的重量。以后又改成压载水舱,在水舱的上部设放气阀,下面设注水阀,当水舱灌满海水时,艇身重量增加使它潜入水中。如此优越的机械装置实现了潜艇的自由沉浮。但是后来发现鱼类的沉浮系统比人们的发明要简单得多,鱼的沉浮系统仅仅是充气的鱼鳔。鳔内不受肌肉的控制,而是依靠分泌氧气进入鳔内或是重新吸收鳔内一部分氧气,来调节鱼鳔中的气体含量,使鱼在水中自由沉浮。然而,人类的潜艇连鱼儿这个本领都没有学到!“所以,向鱼学习成为主攻新潜艇的坚定方向。”安德森说。 copyright 中华人民共和国图鉴社
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