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  • 當自然賦予科技靈感
  • (法)瑪特·富尼耶
  • 1230字
  • 2018-11-08 19:23:22

翅葫蘆

Alsomitra macrocarpa,葫蘆科

●葫蘆科藤本植物。●果實直徑大約為20cm,含翼展達15cm的翅果。●原產(chǎn)于爪哇島的熱帶植物。

Macrozanonia macrocarpa(翅葫蘆,同物異名)

植物策略

風布

同許多植物一樣,翅葫蘆依靠風來確保種子的散播和物種的生存——這就是所謂的風布。不過翅葫蘆是一個特殊的例子:沒有別的種子能有這樣的滑翔能力;而且實際上,沒有別的植物能像翅葫蘆那樣爬那么高。翅葫蘆是一種藤本植物,它能沿著東南亞熱帶雨林中的樹一路攀爬,直到林冠——也就是說,它的種子必須完成一個遠途且危險的下降旅程。如果僅僅是被風吹走的話,翅葫蘆的種子在滑翔過程中能劃出直徑大約6m的圓圈,這足夠讓它們遠離藤蔓和樹了。

紙做的翅膀

翅葫蘆種子的傳播方式正在被研究用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)。我們可以將一些超輕且可降解的翅膀安裝在飛機投放的物品上,這些物品因此能擁有分散落到堅實土地上的方法。

飛翼

埃特里希父子設計的飛翼之一,以翅葫蘆為模型。

在20世紀初,埃特里希父子投身于一種風箏的制作中,他們的行為沒有被同時代的人認真對待。然而,這兩位奧地利實業(yè)家很快就在航空史上扮演起了重要角色。抱著對技術革新的狂熱激情,老埃特里希跟蹤著懸掛式滑翔機發(fā)明者奧托·李林塔爾(見第106頁)的實驗進展。在李林塔爾去世以后,老埃特里希收購了李林塔爾的幾對飛行翅膀,并決定接過李林塔爾的火把。他同兒子伊格(Igo Etrich)一起測試了李林塔爾的器械,并且開始改善它們。不過這樣的努力沒有效果:他們的前輩所造出的模型不夠穩(wěn)定,因此并不可靠。在1901年,伊格差點在一次事故中喪生——而李林塔爾就是這樣離世的。

于是,伊格·埃特里希決定將重點放在飛行器的飛行穩(wěn)定性上。就在這時,出現(xiàn)了翅葫蘆(探險者從爪哇島帶回的一種藤本植物)的種子。伊格·埃特里希在漢堡做了一次旅行,目的就是親眼看到這著名的種子——他因此受到強烈的震撼:翅葫蘆的種子是理想的滑翔模型。它的雙翼展開時達到15cm,由兩片超輕的、厚度小于1mm的“翅膀”組成,包裹著較重的作為重心的果核。翅膀在末端像回旋鏢那樣彎曲。得益于它的外形和重量分配,它擁有了完美的穩(wěn)定性:不管怎樣顛簸,它的重心都不動搖,它的方向也不會偏轉(zhuǎn)。

就這樣,伊格·埃特里希和他的父親開始制作風箏——當然是以翅葫蘆的種子為模型。這些風箏大都有超過10m的翼展,并且裝上了70kg的沙袋,不過這只是其中的一個階段。

弗蘭茲·韋爾斯(Franz Wels),埃特里希的一個合作者,邁出了第一步,他替代了沙袋的位置——而且平安返回。從一個斜坡起飛后,埃特里希制作的“翅葫蘆”能飛出幾百米遠,并且毫無困難地著陸。這是航空史上的一座里程碑,也是埃特里希的第一場勝利,幾年后他還會設計出他的第一架飛機,用到的是自然界中的另一個榜樣:鴿子(見第96頁)。

理想的外形

埃特里希父子是最早但不是唯一從翅葫蘆的種子中得到靈感來設計飛行翅膀的。比如,在1986年,奧地利人J.M.蓋澤(J.-M. Geiser)直接從種子中得到靈感,制造出了能自由飛行的翅膀(取名為“翅葫蘆”)。今天,對翅葫蘆種子的研究不僅能幫助提升機翼的承受力,而且還能使風力發(fā)電機更好地利用微風。

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