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仿生学潜水艇图片:很多高科技是不是从海洋仿生学得来的呢?

编辑:sqxzgg 时间:2022-04-11 来源:人人爱宠物网

海洋仿生学是海洋生物学与技术工程科学间的边缘学科仿生学潜水艇图片,这个学科的如同他的名字一样是通过研究海洋生物的构造原理和机能,并在工程技术上加以模仿后得到应用。

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通过海洋仿生学来的高科技比较有名的是鲨鱼皮泳衣,2000年悉尼奥运会,伊恩·索普穿着鲨鱼皮泳衣一举夺得3枚金牌,使得鲨鱼皮泳衣名震泳界。除了鲨鱼皮泳衣外,还有很多,比如仿照吸盘鱼做的海底移动探测器,模仿鱼的人工侧线,模仿鲎的电视摄影机仿生学潜水艇图片、模仿海豚的鱼雷等等。

确实有很多高科技是从海洋仿生学得来的仿生学潜水艇图片,但是这些在高科技的占比并不高,在整个仿生学的占比都不算太高。

潜艇能不能设计成鲨鱼状?

人类大多数机械发明都从仿生学中得到啟发,如飞机,轮船,矿山选矿……数不胜数仿生学潜水艇图片。早20多年前,有电视节目报导过:南京大学一班学子,仿生鱼类,己经做成小型摇尾巴的鱼形船艇,可用于国防水底潜伏侦察或作攻击武器。但后来未见跟踪报导。据此可判断,可以做,但难度极大,实用价值不大,只好放弃。难点:1,材质。2,密封。3,平衡。4,推进动力量耗(功损)。5,效能。目前技术还难以解决。不过还是会有人去研究的,一旦关键技术突破,可以自动驾驶和回收,作为近海防预网组合,的确是一种不错的选择方向。

现在无人机发展那么多,潜水艇能用无人机攻击和侦查吗?

淘金客说仿生学潜水艇图片:题主的想法相当不错,事实上海军和潜艇应用无人机的尝试早已在做,部分已经进入实战。高原应用无人机并不少见,只是相对来说麻烦一些。

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海军无人机事实上海军应用无人机非常早——二战结束后,一些过剩的F6F“地狱猫”就被改成了F6F-3K型无人机,以遥控的方式进行操作。主要任务是充当靶机,不过偶尔也用来侦察和数据采集——比基尼岛的核试验,就是无人版的“地狱猫”首先穿过核爆云。如下图,注意驾驶舱里没有人。

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这还只是对过时飞机的再利用。不过海军随后就装备了第一种真正用于作战的无人反潜直升机QH-50“DASH”。这是美国海军最早的舰载反潜直升机,比有人直升机早得多。它一架共轴无尾桨直升机,类似于卡莫夫直升机,主要用于在舰载声呐、雷达发现敌潜艇以后,快速起飞到目标附近投放反潜鱼雷或者大威力的核深水炸弹。但是,那个年代的无线通讯还是模拟链路,极易被干扰,直升机也比较新,最后的结果是可靠性不高故障率却很高,因此最后被有人驾驶直升机和反潜导弹取代。见题图和下图,都带有反潜鱼雷。

海军无人机的难点固定翼无人机起降需要跑道,这基本只有航母能满足。以无人直升机为例,最大难点在于高海况下自动降落。特别是驱逐舰、护卫舰一类排水量较小的舰艇,高海况下纵摇横摇相当严重,无人直升机的降落很成问题。有人驾驶直升机有飞行员加以修正,还要有“鱼叉”之类的助降系统帮助才能完成降落——简单说就是直升机和军舰相同的航向和速度飞行在甲板上空,从军舰上看就是悬停了,然后用钢绳把直升机拉下来,或者助降杆把挂住甲板上的钢栅拉下来降落!这个过程依靠无人机的自动飞行控制系统或者舰上人员遥控是很难完成的。

如今已经有应用另一个难点在于50-60年代的电子、自动控制、自动导航技术比现在差很远,可靠性也很差,空军尚且没有合适的无人机使用,更何况海军。如今技术发展已经能把无人机自控导航系统缩小到和肥皂盒差不多,可靠性也大大提高,因此海军的无人机也开始多起来,不过受更恶劣的使用条件限制,仍然比空军的少很多。目前最典型的就是美军开始大量装备的“火力侦察兵”无人机,能携带各种武器及传感器,使用效果和空军的“捕食者”系列差不多。

潜用无人机潜艇用无人机早在2000年左右就有规划,洛克希德·马丁最早就提出了这个概念,从鱼雷管发射,用容器运载到海面上释放无人机,完成任务后返回潜艇,潜艇浮起回收。但这一套概念始终存在争议:支持者认为无人机的航程可以极大拓宽潜艇的作战范围;反对者认为无论是发射、回收这种无人机都会让潜艇处于危险之中,而且到底让这种无人机执行什么任务、能携带什么装备其实还很不清晰,实用价值有限,得不偿失。因此一直停在概念阶段。仅从已公布的使用细节来看,水下潜艇与无人机之间的数据链比较麻烦一些(但可以通过容器进行电磁波/水声通讯中断),技术难度不算大,使用价值不清晰才是根本原因。

不过“弗吉尼亚”级潜艇已经开始装备所谓“水下无人机”——无人潜航器了。如下图。至于空的飞机嘛,近年来已经有呼声要潜艇部队装备空中飞行的“一次性无人机”,但发射时仍然可能暴露母艇位置,数据链通讯也仍然是难点,也有暴露母艇的风险。

高原无人机高原空气稀薄氧气也少,升力系数变小,发动机功率下降,但无人机应用其实问题不大。一般固定翼无人机的升限都在几千米以上,在高原上使用可能起降距离更长一些。但无人直升机有些麻烦:和有人直升机一样,无人直升机也是一种“推重比1:1”的飞机,即发动机通过旋翼最终产生的推力就是升力,也要等于重量才能满足悬停的要求(起飞要求的功率更大),相比之下固定翼无人机因为有机翼,所以发动机推力往往只需要重量的1/10甚至更小就能保持平飞,这是直升机功率/重量比都远高于固定翼飞机的原因。基于此,无人直升机要在高原上使用,对发动机的要求自然更高一些。

因此高原无人直升机和有人直升机面临的问题是一样的——需要更高功重比、更适应高空环境的先进发动机,除此之外其它的难度倒也不大。

结语最后归纳一下:

一、海军无人机发展很早,早期受电子、导航、自动控制技术水平,以及起降条件的限制,使用效果并不好。

二、近年来技术的发展使得海军无人机开始快速普及,大小舰只都开始支持无人机。

三、潜用无人机技术难度并不大,但使用时容易暴露、无人机用途不清晰,导致目前还处于停滞状态

四、高原无人直升机的难点在于高功重比、高空适应性好的发动机

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