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一年过去了关于飞毯的研究暂时没了动静,直到 2009 年 5 月,日本的宇航员若田光一在国际空间站的摄像机面前,驾驶飞毯,再次试飞。这次的试飞像是哈佛大学那次展示的姐妹篇,若田光一脚下白色飞毯的大小和冲浪板相仿,双脚用胶带固定在飞毯上,事实上,驾驶飞毯的姿势也和冲浪无异,唯一不同的这次 “ 冲浪 ” 失重环境中,并没有动力。人们要驾驶真正的飞毯在太空漫游,或许还要等待一些时日。
受鳐鱼的启发,哈佛大学的科学家已经造出了真正的飞毯,不过要给人类乘坐,还得有一段时间。
周末坐在客厅的沙发上,双脚踩着一条绛紫色漩涡花纹编织地毯在客厅看电视剧;广告的空挡,蹬上地毯去厨房拿瓶啤酒;电视剧结束,蹬上地毯出门透口气。只需要站在地毯上,弯曲双膝,靠身体的倾斜控制飞行的方向。而飞行的距离、高度、乘客的体重、飞毯前进时振动的幅度都事前计算好了不用担心司机是刚拿到本儿的新手,不用担心耗油,不用担心超速和堵车,也不用担心没有停车位,唯一要担心的就是自己的衣服和地毯的颜色是否搭配。
乘坐地毯飞行不需要面对一大堆仪表、离合器和刹车,也不用依靠螺旋桨、涡轮机等引擎,引擎就是空气,控制方向的自身重心的位移,这更像是玩一次 “ 体感游戏 ” 另外,地毯可以在空中鸟瞰,这还省下了装置 GPS 认路的钱。
飞毯已经从《一千零一夜》里飞出来,降落在现实世界。哈佛大学的应用数学实验室中,印度裔的教授拉克斯铭亚南 · 马哈德温( Lakshminarayanan Mahadevan 利用流体力学、伸缩算法等科学原理,让飞毯上演了其在现实世界中的处女秀 ”
仿照鳐鱼造飞毯
这绝对没有违反物理规律 ” 数学家和物理学家们研究发现,一张薄片可以在水中浮动,并且向前漂移,思绪立即转移到流体力学的另一个研究对象上 -- 空气。这些科学家们认定了飞毯是可行的空气动力应该有可能让毯子保持在高处 ”
不过,有关飞毯的大部分研究是水中进行的第一个用作实验的模型居然是人体。如果把游泳的人看做 “ 飞毯 ” 那么他靠什么引擎推动前进的呢?马哈德温教授计算了游泳的人在挥臂划水时,度、粘稠度和肌肉的运动等因素,得出一套 “ 水中飞毯 ” 振幅与振动次数的公式。公式进一步证实了飞毯的可行性。
马哈德温教授也一直在自然界中寻找飞毯的佐证。别忘了飞机、直升机、地效飞行器这些 “ 飞毯 ” 近亲都是仿生大户 ” 仿生对象在鸟类、绰号 “ 西班牙舞者 ” 海蛞蝓和鳐鱼之间角逐。而飞毯选择了鳐鱼,这种长得像扁平的烙饼,游动时将 2700 米的深海横向 “ 剖开 ” 软骨鱼类。鳐鱼没有鱼鳔,必需利用动摇身体,同时发生上升和前进的动力,扁平的身体通过改变波形、波频、波长和波的传达方向等来控制前进的速度和方向,飞毯的原理也和它差不多。马哈德温教授表示,飞毯自身既是座椅,又是引擎。
用什么材料制作 “ 引擎 ” 着实费了马哈德温教授和他伙伴们一番功夫,谁都知道轻薄柔软对于飞毯的重要性,但使用阿拉伯民间故事中的绿色丝绸显然不太现实。马哈德温教授尝试了高分子聚合物、金属薄片,然而,弹性和摩擦力的实验失败了另一个团队利用大鼠的肌肉细胞作为动力,仍没有成功。飞毯的资料既要随着电信号波动,还要有柔软的韧性,能抵抗振动时产生的摩擦力。基于这个要求,马哈德温教授决定试试复合材料 -- 一种涂上金属衬箔的轻薄纤维织物,被称为 “ 智能聚合物 ” 可以随着电信号发生起伏动摇。这的确起效了
4 厘米长, 0.1 毫米厚的毯子漂浮在空中,每秒震动大约 10 次,振幅大约为 0.25 毫米。根据复合资料制成的飞毯 ” 质量、空气的密度、乘客的重量、飞行的距离,马哈德温教授计算出 “ 飞毯 ” 首飞的参数,输入地毯中,让试飞的地毯就像一张实时接收信号的智能薄膜。然而,首张飞毯只有纸币大小,首位 “ 阿拉丁 ” 当然不是马哈德温教授,而是一只蚂蚁。
颠簸问题未解决
如果你想平稳地漂浮在空中,可以让毯子产生较小的起伏,但是前进的速度会很慢。马哈德温教授在接受《自然》杂志采访时,解释了让蚂蚁成为首位乘客的无奈。显然,现在飞毯还不能作为载人飞行器。
要增加载客量,同时也要增加飞毯自身的重量。而要驱动这样的飞毯,也需要加剧振幅。目前为止,高速飞毯剧烈的振幅带来的颠簸,乘客是吃不消的速度与平稳兼具是飞毯目前还没有解决的问题。制作能够接受一个人的飞毯,还需要一个更加强大的引擎。 |