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第14章 游泳冠军的专利

你知道吗,由于独特的身体构造,剑鱼是鱼类的游泳冠军,它游泳的速度比人类任何船只的速度都快,所以它也成为科学家研究的对象。

剑鱼,通常又称为箭鱼。这名字就是形容它的游泳速度之快犹如离弦之箭。其实,它们游泳速度要比离弦的箭快得多,就连全速前进的轮船也很难追上它。据科学家计算,剑鱼每小时的游泳速度可达120公里,是鱼类的游泳冠军。

游泳冠军

那么,剑鱼为何能游得这样快呢?主要是由于它有个非常漂亮的流线型身体,游泳时很容易克服水的阻力;再者,剑鱼的周身还覆盖有一层光滑的黏液,更能够减小水的摩擦力;此外,它的尾部较细,摆动有力,头部的上颌又尖、又硬、又长,当它飞速游泳时,起着劈水斩浪的作用。

十分有趣的是,剑鱼长针似的上颌曾给予超音速飞机设计师们有益的启示。原先,飞机设计师们绞尽脑汁想设计出超音速飞机,但一直未能成功。有长针的飞机实现了超音速后来,他们观察剑鱼游泳时产生了设计灵感,便模仿剑鱼的长颌,给飞机部前方安装了一根“长针”,这根“长针”可刺破高速飞行时所产生的音障,从而解决了长期存在的难题,结果超音速飞机就诞生了。飞机前装有仿剑鱼长针音障是一种物理现象,当物体(飞机)的速度接近音速时,将会逐渐追上自己发出的声波。声波叠合累积的结果,会造成震波的产生,进而对飞行器的加速产生障碍,而这种因为音速造成提升速度的障碍称为音障。

突破音障进入超音速后,从飞机最前端起会产生一股圆锥形的音锥,在旁观者听来这股震波有如爆炸一般,故称为音爆或声爆。强烈的音爆不仅会对地面建筑物产生损害,对于飞机本身伸出冲击面之外部分也会产生破坏。战斗机突破音障瞬间除此之外,由于在飞机的速度快要接近音速时,周边的空气受到声波叠合而呈现非常高压的状态,因此一旦飞机穿越音障后,周围压力将会陡降。在比较潮湿的天气,有时陡降的压力所造成的瞬间低温可能会让气温低于它的露点温度,使得水汽凝结变成微小的水珠,肉眼看来就像是云雾般的状态。但由于这个低压带会随著空气离机身的距离增加而恢复到常压,因此整体看来形状像是一个以物体为中心轴、向四周均匀扩散的圆锥状云团。

你知道剑鱼给人类的启示是什么吗?

答:受剑鱼长剑的启示,人类终于能突破音速,造出更快速的飞机了。

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