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超 音 速 飞 机
动物与军事仿生学
文 ／马庆 恒
动物 与 人 类 战 争 早 已 结 下 了不 解 之
一
个 导 航 仪 。 苍蝇 飞行 时 ， 平衡 棒 以一 定 丝料 ，这种特殊 的丝料便是 仿金眼蜘蛛
缘 ，人类用动物帮助作 战已有几千年 的 的 频 率 进 行 机 械 振 动 。 当 苍 蝇 飞 行 出 现 丝。 金眼蜘蛛是 生活在美国佛罗里达 州和 历史 。但 地球上百万种动物 ， 人类选 来参 倾斜或偏离航 向时， 平衡 棒的振动就会随 拉美许 多国 家的一种奇特的蜘蛛 。它体
与 军事 行 动 的 仅 是 极 少 数 。 人 类 对 动 物 之发生变化 ， 并且把这种 变化信息及时传 形 较 大 ， 以结 网粘 捕 小 乌 而 闻 名 。 近些 素
军事 利 用 思想 的 发展 创 造 了军 事 仿 生 递给蝇脑 。苍蝇会按 新的指令 调整身体 年来 ， 美军仿生学家对金 眼蜘蛛进行了大 学。也可以说 ， 动物参 战孕育 了军事仿生 的姿态和航 向。航 空工程专家 们就 根据 量的研 究 ， 发现这种蜘蛛 的丝抗张强度和 学 的 萌 芽 。 而 现 代 军 事 仿 生 进 入 了一 个 苍 蝇 平 衡 的 导 航原 理 ， 制 了仿 生 苍 蝇 的 弹性俱佳 ， 研 韧度是“ 凯芙拉” 防弹纤维的两 新 阶 段 ， 信 技 术 、 察 技 术 、 测 技 术 、 新 一 代 导 航 仪 ， 振 动 陀 螺 仪 ， 而 大 大 倍 ， 通 侦 观 即 从 用它制作 防弹衣将 会更轻 、 防弹性能 隐身技术都在从动物 界觅寻新 的设计参 改进 了飞机的飞行性能。
考。
将 更 好 。然 而 单 靠 自然 界 的 金 眼 蜘 蛛 丝
振动 陀螺仪 和机器 蝇
一
机器蝇是一种蝇状超微侦听系统 ， 仿 制 作 防 弹衣 毕 竟 不 现 实 ， 是 仿 生 学 家 们 于 生 了苍蝇的生理特征 。它能像 苍蝇那样 寻 求用生物 基 因工程 技术 来进 行生产 。
身藏 窃听装置寻觅那些有人体气味 仿生学 家们 首先破解 了金 眼蜘蛛丝纤维 只 ｌ Ｊ 苍 蝇 一 口气 能 飞 行 好 几 飞行 ， Ｊ ＼ ｗ 的 落在 隐蔽处进行窃听。它的飞行 蛋 白中基 因的密码 ， 查明了蛛丝 中各种 氨 个小时 ， 速度高达 ２ ｍｈ Ｏ ｋ／。它还有垂直 的地方 ， ￣ ＩＩ Ｉ 尔后 进 行 人 工 基 完成窃听传发信 息 基 酸 之 问配 ＩＩ Ｎ 关 系 ， 升 降、 速调头 、 中悬 停 、 身潜伏 和 方向可 用无线 电遥控 ， 急 空 隐
微波信息收发等绝招 儿 ，这是一般 昆虫 任 务后 再 返 回 出发 地 。
因合成 ， 再进行一 些处理 ， 最终获得 与金
眼蛛丝蛋白结构相近的蛋 白质 ， 接着再进 做不到的。仿生 专家
们对苍蝇进行 了多 防弹衣 与蛛 丝枪 行 特 殊 处 理 ， 取 单 丝 ， 产 出粗 细 不 等 抽 生 门类研究 ，发现苍蝇 的一 对后 蜘蛛在 世界上分布很 广 ， ４万种 ， 约 用仿金眼蜘蛛丝与其他人造纤维 栖 息于除南极洲 以外 的六 大洲。剧毒蜘 的纤维 ， 便做成 了新型防弹衣物 的材料。 蛛 能攻击人类并致人死命 ； 普通蜘蛛以织 混纺 ， １９ ９５年 ３月 ，美 军 海 军 陆 战 队 在 索 网 闻 名 。丝 线 为 骨 蛋 白 ， 体 内呈 液体 状 在 态， 到体外遇 空气才硬化成丝。蜘蛛丝具 马里首次试 验 了一种蛛 丝枪。这种枪 发 而是像 有蜘蛛丝那样有黏 有很强的黏滞性 ， 昆虫一旦进入蛛 网 ， 射的不是子 弹 ， 小 性 的丝绳。蛛丝枪 的质量为 １ ． ｋ ， ４ ｑ 携 １ 便只有等着成为蜘蛛的腹 中物 了。 用氮气工作 ， 其压 力足 以推 动装 生物学 家对蜘蛛丝 的研 究发现， 其强 带方便 ， 在容器 中的热 塑料。氮气保 存在一个压 度相 当于同等直 径钢丝 的 ５ 。受此启 倍 Ｏ３ Ｐ 示 ， 国剑 桥 一 所 技 术 公 司试 制成 犹 如 蜘 力为 １ ．２ Ｍ ａ的容器 内。 当射 手发射 英 枪的压 力为 １４ ２１ Ｐ ， ．～ ．Ｍ ａ氮气推 动活 蛛丝一样 的高强 度纤维。利 用纺织技术 时 ，
把 这 种 纤 维 加 以 纺 织 或者 做 成 复 合 材 料 ， 塞挤压枪后 部的窄小聚氯 丁橡胶管 中的 可一 出枪 口后接 可 以用来做 防弹衣 、 防弹车 、 丝枪等的 热塑料。塑料初为液体 ， 蛛 结构材料。
装 甲战 车
触 空气 即膨 胀 ３ 倍 转 为 固 体 ，成 为 一根 Ｏ
现 代 新 型 防 弹 衣 大 都 采 用一 种 特 殊 带 黏 性 的 绳 索 。 这 过 程 同蜘 蛛 吐 丝 差 不
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多。黏丝绳可击中 １ ０ ｍ以外 的目标 ， 将被 同归于尽 ， 很有点敢 死队的味道。
击 中者 死 死 捆 绑 。
箭 鱼 与“ 音速 飞机” 超
跳蚤 装 甲战车
箭 鱼 的上 颌像长 针一样 ， 又长 、 又硬 、 跳 蚤 只有 ２ ｍ ｍ长 ， 是 它 却 能 跳 ６ ０ 又尖 ， 它 飞 速 游 水 时 ， 根 “ 针 ” 起 着 可 ０ 当 这 长 却
ｍ ｍ远 、０ ｍ高 ， 别达到 其 自身长度 的 劈水斩浪 的作用。飞机设计 师在研究设计 ７０ｍ 分 ３ ０ 倍和 ３ ０ ０余 ５ 余倍 。而且 ， 它平均 １ ｍ ｎ 超 音速 飞机 时想 不 出＞ ｉ 中破音 障的办 法 ， 后
能 跳 ｌ 次 以上 ， 果需 要 它可 以 连跳 ７ 来他 们在观 察箭鱼 游水 时受 到了启 示 ， ２ 如 ２ｈ 在
以上不休 息。令专 家惊 叹的是
它跳起时的 飞机头部前方安装 了一根 “ 长针 ”这根 “ ， 长
加速 度是降落加速 度的 ｌ ０多倍。它 比宇 针 ” 以刺破 飞机高速 飞行 时产 生的音障 ， ０ 可
航员 在火 箭发射 时受 到 的超 负荷 力大 ３ 结 果超音速 飞机就这样制造出来了。 ５ 倍之多。 原来 ，跳 蚤跳 跃时 的动 力来 自 ６条后
鲨鱼皮与“ 粗糙飞机”
科 学家发现鲨鱼皮外 面有一层细密平 腿 ，腿 力源 自每 条腿内的一点儿头盔状 的 行 的浅 沟纹 ， 沟纹 按 鲨 鱼 游 水 方 向排 列 ， 可 特殊蛋 白质 。这种跳 蚤蛋白质跟 “ 肉动 以减少游水 时的阻 力和噪 声 ，有利于鲨鱼 肌 力” 原理近似。跳蚤蛋 白质假若往一处方 向 快 速 捕 食 。德 国 一 家 飞 机 公 司 的设 计 师 们 收缩 ，便能产生 出远远 大于它 自身好 多倍 受此启示 ，在飞机 的表面上装设 类似 鲨鱼 的动力。 皮的平行沟纹 ， 试飞证实 ， 这种 糙飞机 ” 粗 科学家在分离跳蚤蛋 白质和 人工合成 比 “ 光滑 飞机 ” 的飞行速度 更快 ， 能节 省 还 跳蚤蛋 白质等方 面都取得 了突 破性进 展 。 燃料 ８ 左右。有 关专家认 为这种技 术也 可 ％ 兵器仿 生设 计师提 出了跳蚤装 甲战车的设 以用在潜艇 的涡轮机叶片和螺旋 桨上。 想 。其实这是一种三栖装甲车 ， 它能爬山越 乌贼 和鱼 雷诱饵 壑、 能深水潜渡、 能低 飞升跃。 它携带侦察 乌贼体 内的 囊状物 能分 泌黑 色液体 ， 设 备或泡沫 弹、 胶粘弹 、 噬油弹等 非致命性 遇 到 危 险 时 便 释 放 出这 种 黑 色 液 体 ，诱 骗 武器。跳蚤装 甲战车还在构 想研 究阶段 ， 但 攻击者 上当。潜艇设计者 们仿 效其设计咸 从 电脑设计到走进现实 的时间不会很远 。 鱼 雷诱饵 。现在鱼雷诱饵酷似 一艘 袖珍潜
鱼雷诱｛
微型 机器 蚁
艇 ， 可按潜艇 的航 向航行 ， 速不 变 ； 既 航 也 蚂蚁能 以施放和 识别气味的方法来找 可模拟噪声 、 螺旋桨 节拍、 声信 号和多普勒 到道路 ， 识别距离有时远至数百米。有些蚂 音调变化等。正是它这种惟妙惟 肖的表 演 ， 蚁虽 不会在爬过 的路 面上 留下什 么气味 ， 令敌潜艇 或攻 击中的鱼 雷真假难辨。
但它们对经过的道路上 的天然气味 有识记 鲸和 潜艇 的“ 背 效应” 鲸 本领 ， 因而不会迷路 。 蚂蚁的眼睛是 由许多 当 代 核 潜 艇 能 长 时 间 潜 航 于 冰 海 之
单眼组成 的复眼 ， 视觉极 为灵敏 ， 超过 人视 下 ，但 若在冰下 发射导弹 ，则必须破冰上 觉能力约 ７ 倍 ，对 ７ ０ ５
次 ／ 的闪光 也能坦 浮 ， ｓ 这就碰到了力学上 的难题。潜艇专 家从
然应对 ， 不会 眼花缭乱。它能辨别各种颜 色 鲸每 隔 １ ｉ ０ ｍ ｎ必须 破冰 吸一 次气 中得到 和 识 记 物 象 或 天 象等 。人走 过 某 段 小 路 ， 不 启迪 ，在潜 艇顶部突起 的指 挥台围壳和上 会记得小路上的石头 、 灌木和草丛什 么样 ， 层建筑方 面 ，作 了加强材料 力度 和外形仿 但蚂蚁却 “ 心中有数“ 。蚂 蚁在 白天 以太 阳 鲸背处理 ， 果然取得 了理想的“ 鲸背效应“ 。 辨向 ， 夜晚以天边极光或月光辨 向。 蝴蝶 和 卫星控 温 系统 根 据蚂蚁的生理结构特 点 ，军事仿生 技术专家们 想到组成蚂蚁般小 而有 战斗力 的微 型机 器蚁 部 队 或微 型机 器 蚁侦 察 分 队， 去完成获取情报 、 干扰敌人通信 或指挥 系统 、 破坏敌人 电子设备线路等任 务。而微 型机 器蚁完成任 务的地方是人难 以到达 的 充 满危险的地方。 遨游太空 的人造卫星 ，当受到阳光强 烈辐射 时 ， 卫星温 度会高 达 ２ ０ ０ｃ： 在 ０ ｏ 而
阴影区域 ， 星温度会下降至 － ０ｏ左右， 卫 ２ ０ｃ
机 器ｊ
这 很容 易损坏 卫星上 的精 密仪 器仪表 ， 这
一
度 曾使航天科学家伤透 了脑筋。后来 ， 人
们从 蝴蝶 身上受到启迪。原来 ， 蝴蝶身体表 面 生 长 着 一 层 细 小 的鳞 片 ，这 些 鳞 片 有 调
有些机 器蚁体 内装有微量炸药 ，专门 节体 温的作用。每 当气 温上升 、阳光直射 “ 吞噬 ”炸坏敌人 电脑 网络 与通信 线路 ， 截 时 ，鳞 片 自动张开 ，以减 少阳光 的辐射 角 断敌人信息通道 。有的机器蚁将微 型炸 弹 度 ， 从而减少 对阳光热能 的吸 收 ； 当外界气 置 于敌计算 机核心部 位后会 自动撤离 ， 转 温 下降 时 ， 片 自动 闭合 ， 鳞 紧贴体 表 ， 阳 让 移地方执行 另外任 务。但大 多数机 器蚁像 光直 射鳞 片 ，从而把体 温控 制在正 常范 围 蚂蚁 中有奉献精 神的工蚁一样 ，带 着超 微 之内。科学家经过研 究， 为人造地 球卫星设 炸 弹钻进敌入计算机 系统 内爆炸 ，与敌 人 计 了一种犹如蝴蝶鳞片般的控温 系统 。
潜
科学之友 ２Ｏ． ２ ０７ ２