
生物並不是唯一能夠進化的東西。一項新的研究表明,飛機設計也在不斷發展。
傳統上,人們認為不可能見證生物進化,因為它發生在時間尺度上比單一人類生活更長。但是,飛機遵循與飛行動物相同的進化模式,但在可觀察到的一段時間內。
作者在研究中寫道:“在這裡,我們證明我們可以通過觀看飛行人類和機器物種的進化來目睹我們一生中的進化:飛機。”應用物理學雜誌。
北卡羅來納州達勒姆杜克大學的機械工程師Adrian Bejan及其同事們從載人飛行的最早時代開始分析了飛機設計。 [超音速! 10架最快的軍用飛機這是給出的
研究人員寫道:“飛機正在飛行建築物。” “每個模型都是一種新的人類和機器設計,用於將我們的身體,群體和物品轉移到整個世界上。”
研究人員發現,飛機遵循與鳥類,蝙蝠和其他飛行動物相同的原理:較大的設計更快,更高效且飛行範圍更大。發動機質量與飛機的質量成正比,與飛行動物的肌肉,心臟和肺與其體重相對應。此外,飛機的翼展與機身長度成正比,所需的燃料量也與體型成正比。
“這再次類似於我們在自然界中的飛行生物中看到的東西,表明飛機匯聚在建築設計規則上,使它們與他們的活人相連,“ bejan”在一份聲明中說。
Concorde發生了飛機進化趨勢的一個例外。協和可以在其他商業客機的一半不到一半的時間內飛行跨大西洋航班,例如從紐約到倫敦。協和的人很小,機身長和短翼潘。研究人員說,與其前輩相反,它具有巨大的發動機和不良的燃油經濟性。
飛機設計可以被認為是一種流動系統,它是任何具有分支模式在其進化中的任何東西,例如河流盆地,動物遷移路線或城市交通。在1996年,貝揚(Bejan)制定了一條規則,稱為構造法,該規則規定,“對於任何有限的流動系統,即堅持不懈的有限流動系統,即要活著,它必須以這種方式更輕鬆地訪問其通道”,以使其變得更加易於訪問”。
在這種情況下,“生命”系統是飛行器和空氣平面,其“電流”包括諸如世界地圖上車輛體重的流動,身體周圍的氣流以及飛機發動機中的水和熱流。
研究人員說,基於這種飛機進化模型,預測飛機設計的下一階段應該很容易。他們預見到創建更大的飛機,發動機尺寸和翼展與機身尺寸成正比。
Bejan說,研究結果表明,進化過程不僅可以應用於生物學。他說:“進化屬於物理學。”
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