小问号
从遥远的古代开始,人类就希望像鸟儿一样翱翔在蓝天,而且千百年科学家都是模拟鸟类和昆虫,进行反复实验探索,最终梦想成真,制造了各种各样的飞行器。然而,在20世纪初期,德国有位航空学家却用葫芦科植物种子作为模型,制造出了一架无人滑翔机。想一想,葫芦种子给科学家带来了什么样的启示?他为什么会独出心裁模仿这小小的种子呢?
滑翔机是一种没有动力装置的飞机。我们都知道,滑翔机的制造者首先是模仿鸟类的。德国人奥托·李林塔尔(1848年5月~1896年8月)是世界航空先驱者之一,是最早设计和制造出有实用价值滑翔机的,被世人称为“滑翔机之父”,他模仿的对象就是鸟类。1891年,他制作了第一架固定翼滑翔机,两机翼长7米,用竹和藤作骨架,骨架上缝着布,人的头和肩可从两机翼间钻入,机上装有尾翼,全机重量约2公斤,很像一只展开双翼的蝙蝠。他把自己悬挂在机翼上,从15米高的山岗上跃起,用身体的移动来控制飞行。滑翔机在气流作用下,轻盈地滑翔,在90米外安全降落,从而肯定了曲面翼的合理性。这是世界上第一架悬挂滑翔机。1891~1896年间,李林塔尔共制作了5种单翼滑翔机和2种双翼滑翔机,先后进行了2000多次飞行试验。1896年8月9日,他驾驶滑翔机在里诺韦山遭遇强风而坠落,第二天就含恨离开人世。
模仿植物种子制造滑翔的也是德国人。世界上有各种各样的植物种子。有的种子上包着厚厚的硬壳,有的裹着尖尖的刺,有的竟然长出了“翅膀”——这样的植物种子,会像降落伞一样在空中飘舞,可以随风飘得很高,降落到遥远的地方。这种带“翅膀”的种子叫做翅果,“翅膀”就是它们的飞行器。槭树、榆树和椿树等的种子都带有这种“翅膀”。翅果降落时,“翅膀”就连着种子旋转起来。由于它的自旋中心和重心往往是重合在一起的,而且这样的种子非常轻,因此能稳定而缓慢地降落。翅果的这些特征,便成了德国近代飞机的飞翔原理。20世纪初期,德国人哈斯发现了葫芦科植物种子的飞行“本领”,便以它为模型,制造出了第一架现代滑翔机,它不仅能水平滑翔,还能借助上升的暖气作爬高飞行,并且其操纵性能更加完善。从此,滑翔机进入了实用阶段。1914年,在这种滑翔机的基础上,他又造出了有人驾驶的功率为74千瓦的飞机。这架飞机重650千克,每小时的速度可达95千米,还可载重220千克。他们从柏林飞到巴黎,又飞到伦敦,最后回到柏林。
植物世界能飞行的种子让世界一流的飞机制造专家都望尘莫及。梧桐的种子也有这样可以旋转的翅膀,种子的重量及其翼宽及翼长的比例搭配得天衣无缝,种子若是稍微重一些,或是螺旋桨翼稍短或稍窄一些,种子就会扑通一声落地,可惜,人类至今制造不出有这样本领的直升机。三星木的种子上有六个螺旋翼,飞机工程师直到现在也无法仿制这种种子来制造飞机呢。
“小档案”
植物种子除了依靠风来飞行传播外,还有动物传播、水传播、弹射传播等。如:椰子、睡莲等靠水来传播;樱桃、野葡萄、野山参等靠小鸟或其他动物把种子吃进肚子,由于消化不掉,随着粪便的排出而传播;凤仙花及豆类植物的果实会弹裂,把种子弹向四方,喷瓜属于葫芦科的植物,当瓜成熟时,稍有触动,此“瓜”就会脱落,并从顶端将“瓜”内的种子连同粘液一起喷射出去,射程可达5米以外,喷瓜也因此而得名;柳树靠柳絮的飞扬把种子传播到远处去,蒲公英的瘦果,成熟时冠毛展开,像一把降落伞,随风飘扬,把种子散播远方;苍耳的刺毛顶端带有倒钩,可以牢牢钩住人或动物,不易脱落,在不知不觉中为它的种子传播尽了义务。种子传播各有奇招,有的甚至达到了登峰造极的水平。