向生物学习: 蜂窝与太空飞行器
航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等太空飞行器，要进入太空持续飞行，就必须摆脱地心引力，这就要求运载它们的火箭必须提供足够大的能量。
要把地球上的太空飞行器送到地球大气层外，至少要使该飞行器获得7.9公里/秒的速度，此即第一宇宙速度；而要使飞行脱离地球，飞往行星或其他星球，则需达11.2公里/秒的速度，此谓第二速度。
为了使太空飞行器达到上述速度，运载火箭就必须提供相当大的推力。
因为运载火箭上带有推进剂、发动机等沉重的“包袱”。按目前航天技术水平，平均发射1公斤重的人造卫星就需要50～100公斤的运载器，反之，太空飞行器自身重量越轻，也就可大大减轻运载火箭身上的“包袱”，也就能使太空飞行器飞得更高、更远。
为减轻太空飞行器的重量，科学家们绞尽脑汁，与太空飞行器“斤斤计较”。可要减轻飞行器重量，还要考虑不能减轻其容量与强度。科学家们尝试了许多办法都无济于事，最后，还是蜂窝的结构帮助科学家解决了这个难题。
大家都知道，蜜蜂的窝都是由一些一个挨一个，排列得整整齐齐的六角小蜂房组成的。18世纪初，法国学者马拉尔琪测量到蜂窝的几个角都有一定的规律：钝角等于109°28′。锐角等于70°32′，后来经过法国物理学家列奥缪拉、瑞士数字家克尼格、苏格兰数学家马克洛林先后多次的精确计算，得出如下结论：消耗最少的材料，制成最大的菱形容器，它的角度应该是109°28′和70°32′，和蜂房结构完全一致。但如果从正面观察蜂窝，蜂房是由一些正六边形组成的，既然如此，那每一个角都应是120°，怎么会有109°28′和70°32′呢？这是因为，蜂房不是六棱柱，而是底部由三个菱形拼成的“尖顶六棱柱形”。我国数学家华罗庚经精确计算指出：在蜜蜂身长、腰周确定情况下，尖顶六棱柱形蜂房用料最剩蜂窝的这种结构特点不正是太空飞行器结构所要求的吗？于是，在太空飞行器中采用了蜂窝结构，先用金属制造成蜂窝，然后再用两块金属板把它夹起来就成了蜂窝结构。这种结构的飞行器容量大，强度高，且大大减轻了自重，也不易传导声音和热量。因此，今天的航天飞机、宇宙飞船、人造卫星都采用了这种蜂窝结构。
科学发展就是如此，有时看起来高不可攀的难题，只要开动脑筋，善于从日常生活中觅取线索，可能就会迎刃而解。小小的蜂窝，似乎与伟大的航空航天事业风马牛不相及，但仿生学却将它们紧密地联系在了一起，推动了人类社会的发展与科技的进步。
|
