美科學家從企鵝翅膀找靈感 盼研發防結冰機翼

2020-11-28 環球網

【環球網報導 記者 譚利婭】據香港《文匯報》11月24日報導,南極洲的企鵝要面對攝氏零下93度的嚴寒,但雙翼從來不結冰。美國科學家研究企鵝翅膀的結構後發現,企鵝的羽毛具有防水功效,若將這原理應用在飛機上,可防止機翼結冰,減少飛機墜毀的風險。

加州大學洛杉磯分校(UCLA)機械及航空工程系研究人員分析聖地牙哥海洋世界提供不同種類企鵝的羽毛,發現企鵝翼羽毛表面的微孔可保存空氣,尾巴底部腺體會分泌油脂覆蓋羽毛,令水珠無法滲入羽毛而流走。而水珠停留在羽毛表面的時間是呈球狀,散熱速度較慢,因此不會凝結成冰。

飛機機翼、襟翼及方向舵一旦結冰,可能引發墜機。目前各大航空公司會用化學除冰劑,不過成本高昂且汙染環境,科學家希望能模仿企鵝翅膀,研製出新式防結冰機翼。

相關焦點

  • 企鵝的翅膀為什麼不結冰?真相在此
    南極洲的企鵝生活在極其寒冷的環境,氣溫有可能降至零下40攝氏度,而企鵝的雙翼卻能遊出40米每秒的速度,從來不會結冰。這是為什麼呢?近日,美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)機械及航空工程系研究人員,分析聖地牙哥海洋世界提供的不同種類的企鵝羽毛,發現企鵝羽毛表面的微孔可保存空氣。
  • 光滑機翼阻力小?蜻蜓翅膀,讓科學家重新認識空氣動力!
    長期以來,蜻蜓作為一種特殊的昆蟲,深受廣大科學家的關注,從蜻蜓身上,科學家學到了很多,比如模擬昆蟲複眼結構的光電設備,模擬翅斑的高速機翼顫振設計配重等等,都讓科學家們嘆為觀止,但是蜻蜓帶給科學家的衝擊,還遠遠不止這些,就飛行性能而言,蜻蜓可以算是全世界最好的飛行器,沒有之一,任何人造的飛行器都在蜻蜓面前毫無還手之力。
  • 這款擁有「彈性」機翼的無人機 設計靈感來自摺紙和昆蟲翅膀
    科學家們發明了一種受昆蟲啟發的無人機,這種無人機在飛行途中與障礙物發生碰撞時,機翼會像摺紙一樣「塌陷」。這種新型無人機非常靈活,在彈回到最初的形狀之前,它可以不間斷地吸收衝擊。工程師們說,這種革命性的設計靈感來自昆蟲的翅膀和日本古老的摺紙藝術,使它既堅硬又靈活。
  • 小小的箭毒蛙和機翼結冰有什麼關係?
    冬天尤其是雨雪天氣中,飛機在起飛之前都會花費很長時間對機身和機翼進行除冰作業,以便更好的保證飛行安全。現在,科學家從箭毒蛙皮膚結構中得到啟發,發現了一種更高效的機翼防凍設計。Rykaczewski表示,在低溫環境中,當箭毒蛙皮膚表面開始結冰,皮膚毛孔充滿了冷凝水或冰,就會與防凍液接觸,防凍液開始融化冰,並且藉助水進行擴散,其防凍效果相當不錯的,因為在某種程度上,它是被動釋放防凍劑,並且不需要任何外力來幫忙。對於在低溫高空飛行的飛機來說,我們可以採用泵和注射器為飛機機翼添加防凍劑層。
  • 空客真的仿照信天翁的翅膀,開始製造、測試機翼
    空客真的仿照信天翁的翅膀,開始製造、測試機翼 2020-10-24 21:30 來源:澎湃新聞·澎湃號·媒體
  • 冬天機翼容易結冰,處理不好就會失速墜毀
    本章就帶大家了解一個影響飛行安全的重大隱患:機翼結冰。機翼結冰一般會有兩種情況,一是冬季飛機在地面時水蒸氣會遇到機翼而凝結成冰。二是海拔每升高100米氣溫下降0.6度,對於飛機來講飛行高度越高機體表面溫度也就越低,當飛機飛行高度超過6000米時且需要穿過雲層時機翼就特別結冰。而我們都知道飛機能夠在一定高度飛行是由機翼來提供升力的,如果機翼表面出現結冰就會大大降低飛機獲得的升力。飛機積冰根據嚴重程度可分為微量、輕度、中度、重度4個等級,微量和輕度積冰對飛行安全的影響可以忽略,但中度和重度積冰必須重視。
  • 空客最新研發的飛機除冰技術——雷射直接界面圖形化處理技術
    他們聯合研發的雷射表面圖形化處理技術可以實現對飛機機翼的有效驅冰。飛機結冰後會導致飛機的拉拖拽力增大和燃油消耗的增加,同時飛機的爬升力下降,從而嚴重的損壞飛機的靈活性和飛行安全。飛機防除冰比較常用的有四種方式:化學液體防冰,氣熱防冰,電熱防冰和機械除冰。氣熱防冰:是將熱氣源導入到機翼、尾翼前沿等需要防冰的部位,防止結冰。
  • 飛機為什麼不結冰?
    飛機的迎風部位包括機翼前緣、水平尾翼和垂直尾翼的前緣、動力裝置、駕駛室風擋和特殊設備的外露部分。迎風面「撞」到過冷水滴(負溫下未凍結的液態水滴)或冰粒的概率更高,因為無論過冷水滴還是比麵粉還細的冰粒,都不會繞開前緣去「撞」後緣的。  不過,飛機飛到巡航高度之前和之後,結冰並非不可能發生。這就要說到飛機表面結冰的本質了。
  • 為什麼企鵝有翅膀卻不能飛?
    為什麼企鵝有翅膀卻不能飛?時間:2020-03-23 17:33   來源:天晴資訊網   責任編輯:沫朵 川北在線核心提示:原標題: 企鵝是典型的海鳥,雖然長著鳥的頭和喙,以及兩個翅膀,卻不能飛行。相反,它一到海裡就活蹦亂跳得像條魚,並且能以每小時18千米的速度在水中飛馳。為什麼企鵝有翅膀卻不能飛呢?
  • 你知道為什麼飛機高空飛行時機翼不結冰嗎?
    眾所周知飛機都是飛行在萬米的高空中的,不僅如此那些飛機在高空中飛行的時候速度都是非常快的,我們都知道高空中空氣稀薄就非常的寒冷,那麼為什麼飛機的機翼不會被凍的結冰呢?首先我們得搞清楚結冰的原理是什麼,一般情況下只有在一個合適的溫度中才會結冰的,不僅如此結冰的條件必須是在有充足水汽的情況下,而且氣溫得維持在零下40度以下的時候。其次就是並不是所有的情況下都不會結冰的,在雨雪天氣中飛行的時候機翼就有存在結冰的情況的,不過每次機翼結冰的時候飛行員都會從駕駛室的側窗來觀察機翼是否有結冰。
  • 科學家參透瓢蟲翅膀「玄機」,造新型柔性可摺疊機器人
    智東西1月12日消息,近日,韓國首爾大學的研究人員從瓢蟲翅膀得到靈感,設計出一款柔性可摺疊機器人。摺疊可以使機器人結構緊湊、重量變輕,許多研究者都曾做過類似研究。翅膀的快速展開能力可以保證動物迅速動作;承載能力則可以保證飛行的穩定性,防止翅膀受空氣動力影響而失效。鳥類利用翅膀上的肌肉和骨骼來保證快速展開能力和承載能力。但是,瓢蟲的翅膀卻十分奇特。瓢蟲的翅膀是沒有骨頭和肌肉的膜狀翅膀,卻可以在100毫秒內快速展開,還能在高頻扇動時維持有效的空氣動力。研究人員發現,這是因為瓢蟲翅膀上特殊的翼脈。
  • 模仿鳥類翅膀 科學家造新型飛行機器人
    據英國《每日郵報》網站3月26日報導,美國史丹福大學的機器人專家以蝙蝠和鳥類在空中避免碰撞的方式為靈感,製造出了一種使用「變形翅膀」的飛行機器人。新款機器人的翅膀以碳纖維和聚酯薄膜打造,每個翅膀上都裝有3D列印而成的鳥類腕關節裝置,這些關節使翼手在翅膀拍打的過程中能夠自動摺疊和展開。
  • 未來的機翼什麼樣?空客認準了這隻鳥:信天翁
    法律顧問:趙建英律師 空中巴士「信天翁一號」的半氣動彈性鉸鏈機翼概念有助於減少阻力並且減少顛簸所造成的影響。 信天翁能夠連續翱翔數百公裡而無需扇動翅膀。通過模仿這種飛行技術,也許能夠幫助工程師們設計更輕、更省油的飛機。
  • 通過模擬貓頭鷹羽毛上的微觀結構 歐洲科學家開發一種新型飛機機翼
    通過模擬貓頭鷹羽毛上的微觀結構 歐洲科學家開發一種新型飛機機翼(神秘的地球uux.cn報導)據cnBeta:通過近距離接觸鳥類飛行的錯綜複雜的機械結構,科學家們不斷解開可以幫助他們追求先進空氣動力學的秘密,這可能包括產生更少噪音的飛機。
  • 可彎曲的新式機翼問世:能像鳥翅膀一樣在飛行時改變形狀
    據CNN新聞4月3日報導,美國宇航局(NASA)領導的一組研究人員成功研發了一種可彎曲的新式機翼,或將從根本上改變飛機設計領域。   目前,全球現有的飛機機翼都十分牢固、厚實、堅硬,只能依靠機翼的附屬部件移動改變飛機的方向。而這種可以變形的新機翼,能夠像鳥類翅膀一樣,在飛行時改變形狀。
  • 科學家受蠼螋可摺疊翅膀啟發研究可摺疊3D列印結構
    近日,來自瑞士蘇黎世聯邦理工學院和印第安納州普渡大學的研究人員一直從蠼螋的翅膀中汲取靈感,並使用3D列印來更多地了解它可摺疊翅膀的設計原理。(圖片:Jakob Faber /蘇黎世聯邦理工學院)你會發現,蠼螋不僅顯然有能力飛翔,而且它們的機翼設計非常複雜,這是因為昆蟲的翅膀在不使用時可以緊緊地摺疊到身體上,因此它可以鑽入土壤而不會損壞它們。
  • 科學家從蜻蜓翅膀的納米粒子獲得靈感,開發出...
    科學家從蜻蜓翅膀的納米粒子獲得靈感,開發出新型抗菌表面  Evelyn Zhang • 2020-08-25 09:39:11 來源:前瞻網
  • 科學家正在研究貓頭鷹的翅膀,讓飛機飛行沒有聲音
    沒有人確切地知道夜行動物是如何操縱他們柔和的翅膀飛行的,但它激發了設計更安靜的飛機風扇和風力渦輪機的靈感。非常喜歡貓頭鷹的人都有一個他們第一次聽到貓頭鷹叫的故事——或者更確切地說,他們沒有聽到貓頭鷹叫。令人難忘的是看到一隻巨大的鳥,它的翼展可以達到6英尺多,在空中滑翔而過,甚至沒有一點聲音。
  • 為什麼企鵝有翅膀卻不會飛翔?企鵝的祖先會飛嗎?
    企鵝是鳥類中最大的宗族,它們的頭部和鳥類非常相似,並且長有翅膀,但為什麼它們不會飛呢?可能你看上去的企鵝行動遲緩,你以為它們可能是太長時間沒有飛而忘記這種本領了吧。企鵝表面看上去呆萌,是因為它們對人友善,沒有表現出攻擊力,一旦它們成為海洋中的捕食者,可以以每小時18千米的速度在水中遨遊,相當敏捷。那麼企鵝原本會飛嗎?科學家們之所以猜測企鵝原本可能會飛,或者說它的祖先是飛翔動物是因為企鵝身上有一個突出的特徵,那就是它們身上存在尾蹤骨。尾蹤骨是什麼?
  • 淚滴形的機翼,才是最快的機翼
    撰文 | 蕾切爾·科韋爾(Rachel Crowell)翻譯 | 羅廣楨 長期以來,人類都是從鳥的翅膀獲取靈感,設計飛行器的機翼。如今,一支由數學家組成的團隊把仿生學推到了新的高度。研究人員先用3D印表機列印出大量翼形,再在實驗室中對比它們的性能,將數據輸入專門用來模擬和演繹的算法中,推演出效率更高的機翼。