仿生学的军事应用.ppt

仿生学的军事应用仿生学的军事应用•      在诸多的现代武器及军械中，相当一部分是源自对动物的仿生，如科学家从箭鱼长针状突起受到启发，用于超音速飞机刺破高速飞行时产生的音障；从鲸的造型开发出潜水艇；从海豚头部气囊产生振动发射超声波遇到目标被反射而研制出声纳，动物的一些特殊功能使得现代军事装备日新月异军事中，仿生学这一门大学问被广泛地应用着让我们一起探索吧！ 乌贼和 鱼雷诱饵•乌贼体内的囊状物能分泌黑色液体，遇到危险他便能释放，诱骗攻击者上当•     潜艇设计者们仿效乌贼这一功潜艇设计者们仿效乌贼这一功能，设计出了鱼雷诱饵袖珍潜艇，能，设计出了鱼雷诱饵袖珍潜艇，可按潜艇的原航向航行，航速不变，可按潜艇的原航向航行，航速不变，也可也可模拟噪音、螺旋节拍、声信号模拟噪音、螺旋节拍、声信号和多普勒音调变化和多普勒音调变化等正是它这种等正是它这种惟妙惟肖的表演，令潜艇或攻击中惟妙惟肖的表演，令潜艇或攻击中的鱼雷真假难辨，最终使潜艇得以的鱼雷真假难辨，最终使潜艇得以逃脱“响尾蛇响尾蛇”导弹导弹•    “响尾蛇是一种毒性很响尾蛇是一种毒性很强的蛇，它有一种能探测强的蛇，它有一种能探测周围环境中温度变化的周围环境中温度变化的红红外线感受器，长在眼睛与外线感受器，长在眼睛与鼻孔之间的颊窝里鼻孔之间的颊窝里。

由于由于响尾蛇具备了这种红外线响尾蛇具备了这种红外线感受器，在黑暗中也能准感受器，在黑暗中也能准确无误地捕获猎物确无误地捕获猎物•美国的海军武器研究中心，利用这一原理，研制出一种空对空导弹的敏感器件，能够探测来自目标的红外辐射，从而紧紧盯住目标不放，直至把目标摧毁这种导弹被命名为“响尾蛇导弹”•红外夜视仪是利用光电转换技术的军用夜视仪器它分为主动式和被动式两种：前者用红外探照灯照射目标，接收反射的红外辐射形成图像；后者不发射红外线，依靠目标自身的红外辐射形成 “热图像”，故又称为”热像仪”•1982年4月─6月，英国和阿根廷之间爆发马尔维纳斯群岛战争4月13日半夜，英军攻击阿军据守的最大据点斯坦利港3000名英军布设的雷区，突然出现在阿军防线前英国的所有枪支、火 炮都配备了红外夜视仪，能够在黑夜中清楚地发现阿军目标而阿军却缺少夜视仪，不能发现英军，只有被动挨打的份在英军火力准确的打击下，阿军支持不住，英军趁机发起冲锋到黎明时，英军已占领了阿军防线上的几个主要制高点，阿军完全处于英军的火力控制下6月14日晚9时，14 000名阿军不得不向英军投降英军领先红外夜视器材赢得了一场兵力悬殊的战斗。

潜艇与海豚潜艇与海豚•  海豚的游泳速度每小时可达一百多千米，轻而易举地超过现代潜艇的航速，海豚游泳快的秘密在哪里?仿生学家解剖了海豚，发现其皮肤的特殊构造是游得快的主要原因海豚的皮肤外面的表皮薄而富有弹性，里面的真皮像海绵一样有许多突起，突起之间充满了液体这种皮肤能吸收和消除阻碍前进的水流漩涡，使水流从它表面顺利通过，因而游得快仿生学家模仿海豚的皮肤，用富有弹性的有机材料制成一种多层的潜艇外壳，潜艇穿上这层人造“皮肤”，航行时阻力可减少一半，航速提高了1倍 •迷迷 彩彩 服服    五彩的蝴蝶颜色粲然，如重月纹凤蝶、褐脉金斑蝶等，尤其是萤光翼凤蝶，其后翊在阳光下时而金黄，时而翠绿，有时还由紫变蓝科学家通过对蝴蝶色彩的研究，为军事防御带来了极大的稗益在二战期间，德军包围了列宁格勒，企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防御设施苏联昆虫学家施万维奇根据当时人们对伪装缺乏认识的情况，提出利用蝴蝶的彩在花丛中不易被发现的道理，在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装因此，尽管德军费尽心机，但列宁格勒的军事基地仍然无恙，为赢得最后的胜利奠定了坚实的基础根据同样的原理，后来人们还生产出了迷彩服，大大减少了战斗中的伤亡。

　猫眼夜视仪　猫眼夜视仪        提起夜视仪，就一定要提到猫漆黑的夜晚，猫能清楚地观察老鼠的一举一动并敏捷地抓住它 •猫的眼睛为什么能在黑暗中看清东西呢？其原因在于猫眼的视网膜上具有圆锥细胞和圆柱细胞，圆锥细胞能感受白昼普通光的光强和颜色，圆柱细胞能感受夜间的光觉一般只能在白天活动的动物如鸟、鸡等，它们的视网膜中常常只有圆锥细胞；而另一些只能在夜间活动的动物如猫头鹰，其视网膜上只有圆柱细胞•　　此外，猫眼还有一个特点，在它感受弱光时，瞳孔能够随着光的不同强度而自动调整所以，在中午阳光很强时，你会看到猫眯着它的双眼，瞳孔已缩小成直线般的细缝，保证只让少量的光线进入瞳孔内而在光线十分微弱的晚上，瞳孔又能放大呈圆形，以便保证在黑暗中也能看清楚各种物体•　　猫眼具有这样的奥妙，军事科学家们便模仿猫眼研制出了大有用处的微光夜视仪鱼眼侦察机鱼眼侦察机 •　高空侦察机用普通相机从高空拍摄地面照片，　高空侦察机用普通相机从高空拍摄地面照片，一次只能摄得一次只能摄得10平方千米面积的景物为了解平方千米面积的景物为了解对方更多的情况，侦察机必须深入敌境，因而要对方更多的情况，侦察机必须深入敌境，因而要冒被敌人导弹击中的危险。

冒被敌人导弹击中的危险•　　科学家们因此研制出了一种高性能相机，可　　科学家们因此研制出了一种高性能相机，可以从高空大面积拍照，图像十分清晰这种新式以从高空大面积拍照，图像十分清晰这种新式照机采用的不是普通镜头，而是照机采用的不是普通镜头，而是仿照鱼眼构造制仿照鱼眼构造制成的鱼眼镜头成的鱼眼镜头•　鱼眼有什么值得仿效的特点呢？一般动物眼睛的视野或像场角是比较小的，只能看到眼睛前方的景物，而鱼眼的像场角很大，可以达到220度，不仅可以看到前面180度范围内的景物，还可以拐弯看到身体两侧往后的一些景物仿照这种“眼观六路”的鱼眼制成的鱼目镜头，也具有200多度的像场角，比普通照相机的像场角扩大了3倍•　　另外，许多鱼还具有“水陆两用眼”，能同时观察水中和空中的目标一种生活在美洲亚马逊河的四眼鱼就是如此它的眼睛很特别，被一个水平隔膜隔开，将眼分成上、下两半，上半部突出头上，适于观察空中之物，下半部适于观察水中之物模仿四眼鱼的眼睛，人们将来可设计出能观察空中之物和水中之物的装置，使船舰在水面航行时，既能看见水上的物体，也能看见水下的物体                           卫星•遨游太空的遨游太空的人造卫星人造卫星，当受到阳光强烈辐射时，，当受到阳光强烈辐射时，卫星温度会高达卫星温度会高达200摄氏度；而在阴影区域，摄氏度；而在阴影区域，卫星温度会下降至零下卫星温度会下降至零下200摄氏度左右，这很摄氏度左右，这很容易烤坏或冻坏卫星上的精密仪器仪表，它一容易烤坏或冻坏卫星上的精密仪器仪表，它一度曾使航天科学家伤透了脑筋。

后来，人们从度曾使航天科学家伤透了脑筋后来，人们从蝴蝶身上受到启迪原来，蝴蝶身上受到启迪原来，蝴蝶身体表面生长蝴蝶身体表面生长着一层细小的鳞片，这些鳞片有调节体温的作着一层细小的鳞片，这些鳞片有调节体温的作用每当气温上升、阳光直射时，鳞片自动张每当气温上升、阳光直射时，鳞片自动张开，以减少阳光的辐射角度，从而减少对阳光开，以减少阳光的辐射角度，从而减少对阳光热能的吸收；当外界气温下降时，鳞片自动闭热能的吸收；当外界气温下降时，鳞片自动闭合，紧贴体表，让阳光直射鳞片，从而把体温合，紧贴体表，让阳光直射鳞片，从而把体温控制在正常范围之内科学家经过研究，为人控制在正常范围之内科学家经过研究，为人造地球卫星设计了一种犹如蝴蝶鳞片般的控温造地球卫星设计了一种犹如蝴蝶鳞片般的控温系统 箭鱼与超音速飞机•箭鱼的上鄂像针一样，又长又硬又尖，这样当它飞速游水时，长针就起劈水斩浪作用，所以，超音速飞机就从此多了支针蒲公英和降落伞龟壳坦克龟壳坦克空中勘察器仿生微型苍蝇　未来超级间谍仿生微型苍蝇　未来超级间谍•　与那些大的间谍飞机相比，这个由美国加州大学伯克利分校的科学家研制的“微型苍蝇”可真称得上“微乎其微”了，其重量只有100毫克，身长不到3厘米。

尽管是个“小家伙”，却被人们冠以未来世界“超级间谍”的美名主持这项研究工作的是美国加州大学电子工程系教授罗恩·费林博士研究人员利用最先进的仿生学原理，仿造苍蝇制造出了这个微机械模型美国五角大楼对“微型苍蝇”青睐有加，自1998年这项研究刚刚开始时就一直进行资助他们希望在未来可以利用这种“超级间谍”，帮助军方完成侦察阿富汗山洞或是寻找秘密武器的藏身之处 •费林博士说，在“微型苍蝇”上还可以安装许多传感器和微型摄像机，因此它们能做的事情还有很多费林博士说：“如果你把这样大小的微型苍蝇，放出去数百只，甚至数千只，那么你就能完成寻找灾难幸存者的任务，而且效率会大大提高，对于那些营救人员也会更加安全 国防与仿生学国防与仿生学•关于我国仿生学研究及其应用的发展战略    国内在仿生学领域内的研究工作已经具有一定的基础，在国家973计划和863计划的支持下，我国在仿生结构、生物力学、仿生材料、仿生机械、仿生微结构、仿生功能元件、仿生化学等方面都取得了显著的进展但是，我们也清楚地看到，我国与科学技术发达国家相比存在较大的差距，我国的仿生学还缺乏系统的研究规划和研究体系，我国的源头创新性研究还远远不够。

因此，加强我国加强我国“仿生科学与技仿生科学与技术术”的研究己势在必行，它将直接涉及我国国的研究己势在必行，它将直接涉及我国国民经济的持续发展和国家安全民经济的持续发展和国家安全动物与仿生1.长颈鹿与宇航员2.萤火虫与冷光3.蝙蝠的回声定位与雷达4.乌龟的龟壳与薄壳建筑5.蜻蜓与飞机6.蜘蛛与装甲7.鲸鱼和潜艇8.剑鱼与飞机9.蝴蝶与人造卫星10.鲨鱼与游泳衣长颈鹿宇航员萤火虫荧光灯显示屏乌龟天津博物馆悉尼歌剧院蜻蜓“美洲狮”直升机蜘蛛钢索虎鲸“奥斯卡”级潜艇(俄罗斯）蝴蝶蝴蝶翅膀上的鳞片人造卫星剑鱼X - 1战斗机飞机突破音障瞬间大白鲨索普谢谢观赏！谢谢观赏！。