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不用伞布,只有辐条,“裸”伞也能降落?科学家发现“不可能性”飞行方式

2022-01-16  徐德文科...

UFO,一般是指天空中出现的来历不明,性质不清的飞行物,很多时候被描述为漂浮的碟状飞盘。

这种碟状飞盘不符合空气动力学原理,很难制造出来,因而被认为是外星科技,而UFO也基本上就和外星飞船划上了等号。

然而苏格兰爱丁堡大学植物学家中山直美(Naomi Nakayama)和同事一起进行的一项研究,却发现了一种新的前所未知的“不可能性”飞行方式,或许有助于未来研制包括飞碟在内的更多形式的飞行器。

爱丁堡大学团队研究的是一种我们日常常见的植物——蒲公英的种子。

虽然很多人小时候都吹过这种蓬松的植物种子,看着它盘旋着在风中飞向远方,但它的飞行原理是什么呢?

为什么看起来像一把降落伞,不,应该说是降落伞的“骷髅”,因为蒲公英的种子只有一些细长的刷毛,根本没有降落伞最重要的结构——织物,这种辐条状的“裸”降落伞究竟是怎么飞起来的呢?

研究人员将蒲公英的种子放到垂直的风洞中,然后用激光照射,来可视化种子周围的气流。

在拍摄并研究了大量照片和视频后,科学家们发现一个有点像拉伸了的甜甜圈形状的气旋,稳定地盘旋在种子上方,这正是蒲公英种子能长时间飞行的关键。

科学家们将这种气旋命名为“分离涡流环”,那它是如何产生的呢?

研究人员的进一步分析发现,当风吹过蒲公英辐条状细丝结构的刷毛时,会在种子周围移动的空气间形成压力差,从而产生这种稳定的涡流气旋,可以增加空气阻力并像降落伞一样延缓降落,托举起蒲公英的种子随风飞扬。

研究人员还发现,蒲公英种子的刷毛严格控制在90到110条之间,刷毛的数量可以精确调整辐条间空间间隙而形成稳定的涡流气旋。

大于或小于这个数值,蒲公英种子的飞行就变得不再稳定,所以种子辐条之间的空间大小显然是涡流稳定的关键。

研究人员认为,这种新的我们认为不可思议的飞行方式可能在昆虫中很常见,许多昆虫的翅膀和腿上都有这种类似过滤器的刷毛结构,这种旋涡气流可能可以帮助它们飞行或游泳。

科学家们对这种“不可能性”飞行方式的空气动力学感到兴奋,蒲公英的辐条状刷毛设计可以最大限度地提高空气动力学负荷,并减少材料需求,对人造结构的运动或许可以产生重大影响。

未来我们是不是可以借此制造出真正的飞碟,或其它伞状飞行器,在天空中像蒲公英一样自由地翱翔呢?甚至运用于探索金星,在金星浓稠的上部大气层自由飘浮呢?

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