【解讀軍事仿生技術①】
隨著蒸汽和內燃機加入到戰爭動力的隊伍里，人和牲畜這兩款由大自然“設計制造”的完美機械頓時間顯得有些無力，且落伍：煤炭和燃油能拉動數千噸的列車，或是推動上萬噸的戰艦，這顯然不是任何生物能夠施展的蠻力。
但與此同時，如何優化鋼鐵巨獸的設計，便成了一門能夠決定戰爭勝負的顯學。依靠著新的研究手段，對動植物的新發現迅速轉移到軍事科學領域，這便是現代軍事仿生技術的雛形。
斑馬式迷彩涂裝艦艇（來源：worldwar1pics）
安能辨我是雄雌？一時顯赫的艦艇斑馬迷彩
無論最終向海中發射魚雷，還是往空中拋射炮彈，海戰的第一步永遠是明確對手的方位、距離、以及速度。倘若這些數據錯誤，扇形發射的魚雷便會射空；看似能覆蓋對手的彈幕也只能打在海里，濺起幾朵水花。
而在無線電測距、激光測距、還不成熟的年代，鋼鐵巨艦和海中潛艇的指揮官只能靠望遠鏡和測距儀中若隱若現的艦影，使用三角原理來測量敵艦航速和距離——當然，數學方法并非萬能，這么做的前提是指揮官必須知曉敵艦的大致艦型，代入長度后計算，又或是從桅桿高度來著手。
通常的海戰偽裝思路，肯定是要“變有為無”，試圖把船艦藏起來。但這樣的研究在第一次世界大戰前并沒有什么進展，反倒是英國動物學家的提議得到了采納：斑馬條紋不僅對人眼識別速度和方向的機制有顯著影響，在近年來更是被證明能夠干擾昆蟲視覺。
這么個旁門左道，確實一開始不受海軍方面看好。但這一行到底是實戰效果才有話語權，斑馬條紋確實能干擾測距——很快英美都成立了專門研究斑馬條紋等視覺干擾機制的機構，直到雷達大行其道，才告一段落。
蜻蜓大將出馬，音障成通途：機翼的仿生設計
圖為外形優美的“彗星”客機（圖片來自網絡）
從上世紀30年代后期開始，飛機作為決定制空權的核心武器，越發有被設計得“更高、更快、更強”的趨勢，到了40年代初，飛行速度接近音障的高速戰斗機接連出現。
但除了螺旋槳動力的局限之外，機翼突然變得“不聽話”，也讓設計人員頭疼不已——理論和風洞表現都很好的新型機翼總是會莫名其妙，在高速飛行過程中顫振，繼而扭曲。
從美國陸航高速戰斗機YP-38原型開始，飛行速度接近音障的每一款飛機，都高度一致地遭遇了顫振問題。YP-38的設計師用了簡單的辦法，在機翼根部“打補丁”嘗試解決這個問題，但P-38在整個服役生涯里未能躲開顫振，和顫振相關的機毀人亡事故還是頻發不止。
這時，生物學家關于蜻蜓的解剖研究報告進入航空業視野。蜻蜓翅上遠端有一塊較重的“眼”，正是這塊“眼”起到了穩定配重的效果，讓蜻蜓躲開了顫振陷阱。
于是，自50年代始，通過吊掛發動機、蒙皮配重等方式，新型民航客機和超音速戰機們算是找到了避免顫振的辦法，專門的顫振試驗開始登上舞臺，其中蜻蜓的仿生學研究自是功不可沒。
原理迥異 卻異曲同工：響尾蛇和空空導彈
圖為AIM-9響尾蛇空空導彈（圖片來自網絡）
上世紀50年代，空對空導彈的研發進入了高潮階段，但美國人沮喪地發現，自身投入相當大努力研發的“獵鷹”雷達制導空空導彈看著還行，實戰表現和可靠性都非常堪憂。
我們現在都清楚，雷達制導空空導彈如今已是大行其道。但在當時，想把無線電發送機和接收機通通塞進大腿粗細的彈體里，還要它們聽話干活，這根本就是幾乎不可能完成的工程任務。
既然無線電波不太好用，那還有啥辦法能來指引導彈命中目標呢？
當時飛機越飛越快，發動機的熱特征也越發明顯，而傳說中能夠“蒙眼找獵物”的沙漠毒蛇，響尾蛇捕獵的秘密也是對熱下手：響尾蛇的眼睛和鼻孔中間有一個凹陷，這個被稱為頰窩的器官對熱量非常敏感，能讓響尾蛇在一片黑暗中尋得熱源位置。
于是，應用紅外，也就是“追熱”機制的AIM-9響尾蛇導彈誕生了。當然，導彈導引頭上應用的工程技術，和響尾蛇的頰窩完全是兩碼事，但這不影響工程師們最終“不忘初心”，賦予這款導彈響尾蛇的名號。
軍事小詞典
顫振：一種常發于高速航空器的氣動壓縮現象。大名鼎鼎的英國“彗星”噴氣式客機便是毀于顫振帶來的金屬疲勞事故，從此英國航空業亦一蹶不振。
響尾蛇導彈：AIM-9響尾蛇可能是最為經久不衰的空空導彈。多年來它的結構、外形和制導系統多次更迭替換，唯有“響尾蛇”這一名號恒久不變，流傳至今。
出品：科普中國軍事科技前沿
策劃：趙清建
制作：旋鈕工作室
監制：光明網科普事業部
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