九三阅兵中的仿生聪明：你没留意到的细节

在9月3日举行的中国人民抗日战役暨天下反法西斯战役胜利80周年阅兵中，空中梯队再次成为核心。预警指挥机、歼击机、轰炸机、运输机等主战机型擦过天安门，彰显我国航空工业与国防气力。

2025年九三大阅兵的空中梯队

图源：央视消息

而在1949年开国大典时，新中国空军的“家底”只有17架战机，周恩来总理的那句“飞机不敷，昨们就飞两遍”，道尽了当年的无奈与艰苦。从“17架飞两遍”到本日“千百架齐飞”，中国航空奇迹在筚路蓝缕中创造了超过式发展的古迹，完成了看似不大概完成的赶超之路。

1949年开国大典上的飞机演出

图源：新华网

如许的超过式进步，不但得益于国家的气力与科技工业的积聚，更凝结着几代中国科学家的聪明与汗水——他们从天然界中罗致灵感，在仿生学、氛围动力学、质料学等范畴攻坚克难，将飞鸟的启示化作保卫蓝天的国之重器。


在本日的空中梯队里，外界等待的最新一代战斗机——“六代机”没有出现。更符合规律的表明是：该型机尚未正式列装（或仍处试验定型阶段）。

其形状引来了不少网友的讨论。网络上乃至传播着一张对比图，称我国正在研发的沈飞六代战斗机与伯劳鸟非常相似。

网上传播的伯劳和沈六代机的形状对比图｜图源：网络


且不说上图中的“伯劳鸟”是不是真的伯劳科的鸟类，究竟上，伯劳科的鸟类并不特殊善于“长时间快速”飞行。由于它尾巴较长，翅膀宽圆，难以在空中做急转、悬停等高难度动作。

伯劳科的鸟类｜图源：郑运祥、图虫创意

实在，飞机的形状计划从不会仿造某一种鸟类，而是集成多种功能后的综合思量。

相比形状模拟，更紧张的是从鸟类身上学到飞行最紧张的几样东西：升力、推力和控制。那么，有哪些仿生原理应用在战斗机上呢？
静默的空中猎手

新一代战斗机最看重的性能之一就是隐身。

在天然界中，很多时间鸟类也必要隐身。好比猛禽捕获猎物的时间必要尽大概的保持安静，以免被猎物发现。

雕鸮的飞行捕食姿势

图源：图虫创意

鸮形目鸟类作为夜间捕食的高手，可以或许在夜空中悄无声气的飞行，这得益于其翅膀的独特布局：低级飞羽前段具有雷同梳子的锯齿状布局，这些锯齿可以或许将穿过翅膀的气流改变方向，将较大的涡流转化为无数个渺小的小涡流，如许就能大幅度低落飞行时产生的氛围涡流噪音。

飞行中的短耳鸮

拍照：郑运祥

科学家受此开导，将飞机舱门的边沿、乃至座舱盖和发动机喷头等部位也接纳了锯齿形计划，让当代的战斗性能够在空中寂静而行。

歼20锯齿状舱门和锯齿状发动机

图源：百家号

突破速率的界限

游隼是地球上俯冲速率最快的鸟类，俯冲时速可靠近390公里/小时。为了淘汰风阻，它会收拢翅膀，将身材压成流线型，从而靠身材形态来破开氛围。

游隼俯冲时会将翅膀向内合拢

拍照：郑运祥

同样寻求速率极致的战斗机也从游隼身上得到了开导。有些战斗机具有修长的机身、三角主翼、机头小鸭翼的组合，正是模拟了游隼俯冲时的姿态，这种计划在高速飞行时为战斗机提供了极高的机动性和自身的稳固性。

鸭翼是指在主翼火线设置一对小翼面，

通过改变气流方向来增长飞机的升力和机动性

图源：搜狐消息

精准的飞行姿态控制

科学家发现，多数大型鸟类在飞行时，其翅膀末了的低级飞羽会向上翘起，如许可以或许有用制止翼尖下外貌高压气流向上外貌低压区绕流，从而淘汰阻力。而鸟类在升降和低速飞行时则会睁开翅膀，增长翅膀外貌积到达加大阻力的方式。

黑翅鸢的翅膀尖端在飞行时显着向上翘起

拍照：郑运祥

飞机在飞行时面对同样的题目：机翼下方高压气流畅过翼尖向后方不停旋转，形成翼尖涡，翼尖涡会给飞行带来额外的阻力。

翼梢小翼可以或许显着淘汰涡流产生的阻力

图源：知乎

科学家通过在飞机两尖端增长垂直于机翼的翼梢小翼（Winglet）布局从而到达雷同鸟类上翘的低级飞羽的结果，通过减弱翼尖涡流强度从而低落飞行阻力，增长升力的作用。

飞机尖端向上翘起的就是翼梢小翼布局

图源：百家号

从单一模拟到多样融合

当代战机的计划灵感不但来自鸟类，而是融合了各种仿生学。好比相对于从前的静态隐身，现有许多战机接纳“超质料”自动隐身，这雷同于天然界中的变色龙。

避役类动物（变色龙）可以或许改变体色和情况相融合

图源：图虫创意

在变色龙的皮肤下具有纳米级的光子晶体布局，可以通过改变晶体的分列，自动改变反射的光波长，从而实现体色的改变，和情况相顺应。

差别颜色变色龙，及其皮肤下光子晶体的微观布局

图源：知乎

新一代战斗机的外貌将不再是简朴的涂层，而是由无数个微小传感器、通讯单位和射频发射单位等构成的“电子皮肤”。这层皮肤不但可以通过模仿机身背部的天空大概地面的颜色，实现视觉上的“透明化”，还能感知来自差别方向的雷达波威胁，通过调治蒙皮上的微型单位电流，动态改变整机外貌的电磁特性，将照到战斗机的雷达波向其他方向散射开来，让雷达难以发现战斗机正确的位置。

别的协同作战也是新一代战机的紧张本领。在天然界中，蜜蜂遵照简朴的规则就可以或许举行复杂群体举动，如探求蜜源、构建精良的蜂巢等，同样鸿雁等多种鸟类可以呈V字形飞行，位于后侧的鸟类可以借助前边鸟类扇动翅膀所产生的上升气流，到达低落飞行阻力的作用。

鸟群在飞行时常形成V字形

拍照：郑运祥

当代化战斗机则接纳编组的方式，及时共享信息，主动保持最优编队队形，纵然某一架被击落，其他飞机也可以或许像蜂群一样，重新举行编组和信息共享。

九三大阅兵飞行演出

图源：央视消息

当代化战斗机已不再是对天然界“形似”的模拟，而是对生物举动规律更深条理的明白。从猫头鹰到游隼，从鸿雁到变色龙，天然界的亿万年聪明，正在化作大国之翼的气力。

本日，昨们的飞机，再也不消“飞第二遍”了！


作者  郑运祥
上海市林业总站 工程师
筹谋制作

科学考核：杨刚，上海天然博物馆天然史研究中央副主任、研究员；何鑫，上海天然博物馆天然史研究中央 研究员

筹谋&责编：小小蒲公英
审校：张雪容、徐湮