第7章 科技發明(1)(2 / 3)

15分鍾後,指揮所的高音嗽叭傳出“特大喜訊”:“星箭分離!衛星入軌!”發射場上頓時沸騰起來。

北京。中南海。

毛澤東和周恩來分別守在各自的電話機旁等候著發射場的消息。

10時整,周恩來的電話響了,話筒裏傳來羅舜初的聲音:“總理,運載火箭一二三級工作正常,衛星與火箭分離正常,衛星入軌了!而且已經收到了衛星播放的《東方紅》樂曲聲!”周恩來高興得一下子站了起來,連連說:“好!很好!我馬上向毛主席報告!”說完,抓起直通毛澤東的電話:“主席!衛星發射成功啦!”有工作人員後來回憶說,毛澤東聽到這個消息後,一下扔掉手中的煙頭,高興得手舞足蹈:

“好,太好了!總理,準備慶祝!準備慶祝!”〖MZ(2H〗蝴蝶蒼蠅與航天技術〖MZ)〗人造地球衛星在離地麵300公裏的高空運行,大約在65%—70%的時間內,受到太陽的強烈照射,致使衛星體溫高達100—200℃。衛星按照軌道運行到地球的陰影區時,表體溫度又會驟然下降至負100至負200℃。

用什麼方法才能對衛星體溫采取有效的控製呢?

據說,正當航天專家們為解決這一難題而苦苦探索之時,窗外一對彩蝶從陽光下掠過。當時,正值氣溫與陽光照射變化較大,而蝴蝶則毫無感覺。原來,彩蝶的身體表麵覆蓋一層細小的鱗片,形成無數個光鏡。當氣溫升高時,鱗片會自動張開,增加反射太陽光的角度,令其減少太陽光的照射。當氣溫下降時,鱗片又會緊貼身體表麵,讓太陽光直射其上,從而吸引更多太陽能,增加體溫。於是科學家們茅塞頓開,研究成一種巧妙而靈敏的仿生學裝置。這種裝置的外形很像氣象站的百葉窗,每扇葉片兩個表麵的輻射散熱功能相距甚遠。百葉窗的轉動部位裝有一種對溫度極敏感的金屬絲。利用金屬絲熱脹冷縮的物理性質,當衛星飛至地球陽麵時,溫度超過標準,金屬絲就會受熱膨脹,使葉片紛紛張開,使輻射散熱能力大的那個表麵向太空。當溫度迅速下降時,也就是衛星飛行至地球陽麵時,金屬絲會遇冷而收縮,使每個葉片緊緊閉合,讓射散熱能力小的表麵暴露在太空,抑製衛星散熱。

一隻小小的蒼蠅,一口氣飛行好幾個小時,速度高達每小時20多公裏,它還有幾手絕招,諸如垂直升降、急速調頭、定懸於空中、隱身潛伏、微波信息收發等等,這些都是一般飛機做不到的。經昆蟲學家解剖和模擬發現,原來蒼蠅的對後翅能變成一對啞鈴狀的小棒棰——平衡棒。

平衡棒可以調節翅膀的運動方向,保持身體的平衡度,從而使蒼蠅起飛不用跑道,一躍而騰空。平衡棒是一種天然導航儀;蒼蠅飛行時,平衡棒以一定的頻率進行機械振動。當蒼蠅傾斜或偏離航向時,平衡棒的振動就會隨之發生變化,並且把這種變化信息及時傳遞給蠅腦。

蒼蠅再按新的指令立即調整身體的姿態和航向。

科學家們根據蒼蠅平衡的導航原理,研製成了一代新型導航儀器——振動陀螺儀,大大地改進了飛機的飛行性能。

〖MZ(2H〗蜂窩與太空飛行器〖MZ)〗航天飛機、宇宙飛船、人造衛星等太空飛行器要進入太空持續飛行,就必須擺脫地心引力,這就要求運載它的火箭必須提供強大無比的能量。同時,太空飛行器自身重量越輕,就能大大減輕運載火箭的負擔,也就能使太空飛行器飛得更高更遠。

為此,為了減輕太空飛行器重量,科學家們絞盡腦汁與太空飛行器“斤斤計較”。可減輕太空飛行器重量,相當困難。科學家們嚐試了許多辦法都無濟於事。最後還是蜜蜂的蜂窩結構給科學家們解決了這個難題。

大家知道,蜂窩是由一些一個挨一個、排列整整齊齊的六角形小蜂房組成的。十八世紀初,法國學者馬拉爾琪測量到蜂窩的幾個角都有一定的規律,鈍角等於109°28′,銳角為70°32′,後來經過法國物理學家列奧繆拉、瑞士數學家克尼格、蘇格蘭數學家馬克洛林先後多次的精確計算,得出一個結論:要消耗最少的材料,而製成最大的菱形容器,它是角度就是109°28′和70°32′,也就是說,蜜蜂蜂窩結構是容積最大且最節省材料的。

但從正麵觀察蜂窩,它是由一些正六邊形組成的,既然如此,那每一個角都應是120°,怎麼會有109°28′和70°32′呢?這是因為蜂窩不是六棱柱,而是底部由三個菱形拚成的尖頂構成的“尖頂六棱柱”。我國數學家華羅庚準確地指出:在蜜蜂身長、腰圍確定情況下,尖頂六棱柱的蜂房用料最省。

上述蜂房結構不正是太空飛行器結構所要求的嗎?於是,在太空飛行器中采用了蜂房結構,先用金屬製造成蜂窩,然後,再用兩塊金屬板把它夾起來就成了蜂窩結構。這種結構的太空飛行器容量大、強度高,且大大減輕了自重,也不易傳導聲音和熱。因此,今天我們見到航天飛機、宇宙飛船、人造衛量都采用了這種蜂房結構。