長翅膀的“船”

水翼船是一種高速船。這種船身底部有支架，裝有水翼。當(dāng)船的速度逐漸增加，水翼提供的浮力會把船身抬離水面（稱為水翼飛航或水翼航行），從而減少水的阻力，增加航行速度。

野鴨是水鳥的典型代表，具有很強(qiáng)的飛行能力。那么，野鴨與水翼船之間會有什么聯(lián)系呢？

董淑亮，中國科普作家協(xié)會會員、江蘇省首席科技傳播專家、江蘇省十大科技傳播人物。出版《童話里的科學(xué)》《神奇的動物》《發(fā)明改變世界》《長翅膀的“偵察兵”》《四季科學(xué)童話》等科普專著100部，曾獲冰心兒童圖書獎、共青團(tuán)中央“五個一”工程獎、江蘇省優(yōu)秀科普作品獎等。

野鴨是綠頭鴨的俗稱，在我國很常見。它們喜歡成群地活動或棲息，水生植物繁盛的淡水河流、湖泊和沼澤都是它們的家園。這種鳥兒看上去很平常，其實與其他水鳥相比，它們在漫長的進(jìn)化中有了許多與眾不同之處。

與眾不同的羽毛

野鴨有一身寶貴的羽毛。野鴨的羽毛不沾水，質(zhì)地輕柔、保暖性能好，即使在極冷的冬天，野鴨照樣潛水，一點兒也不覺得寒冷。因此，人類用鴨絨制作了鴨絨服，具有良好的隔熱、保暖等效果，是人們喜愛的冬季保暖服裝之一。

野鴨起飛的本領(lǐng)十分獨特。它們天生膽小，警惕性高，一旦有陌生人或畜、獸接近，就會立即驚叫，猛然起飛，向著高處拼命逃竄，起飛那一瞬間爆發(fā)的力量令人類十分驚訝。更不可思議的是，野鴨不僅能從陸地起飛，還能從水面直接飛起，而且不像麻雀那樣飛幾百米就要停歇，它可以長距離飛翔，練就了秋天南遷越冬的本領(lǐng)。

隱藏在足蹼里的秘密

仿生學(xué)家經(jīng)過長期觀察，一個有趣的問題引起了他們的關(guān)注：在水中游泳的野鴨為什么會游得快、起飛得快呢？原來，野鴨的腳趾間有蹼，它是靠足蹼的作用飛離水面的。足蹼是它飛離水面的最得力工具。

野鴨在飛離水面之前，總是將帶蹼的雙腳先向后伸，與水流形成一定的角度后，再展開兩個翅膀劇烈地?fù)鋭樱a(chǎn)生了一定的水平速度。它的雙腳在滑行的過程中，還產(chǎn)生了一種巨大的升力，這種升力一旦超過了它的體重時，它就立即飛離水面，騰空而起。

于是，艦船設(shè)計師模仿野鴨帶蹼的雙腳，設(shè)計制造了一艘?guī)С岚虻拇泶＿@種船在水中前進(jìn)時所產(chǎn)生的升力，比在空氣中受到的升力要大800倍左右。水翼船最大的優(yōu)點就是速度快、吃水淺、阻力小，所以它在水中的航速特別快，被美譽為“長翅膀的船”。

水翼船的成長史

最初，仿生學(xué)家受野鴨的啟發(fā)，產(chǎn)生了制造水翼船的靈感，并發(fā)表了一些關(guān)于水翼原理的文章。1908年，電話的發(fā)明者貝爾認(rèn)為，水翼船的發(fā)明會是一項很有前景的偉大構(gòu)想。他經(jīng)過一番努力，畫出了水翼船的草圖，然后與他人合作進(jìn)行關(guān)于水翼船的實驗。1910年，貝爾建造的水翼船達(dá)到了每小時87千米的速度。在美國海軍的支持下，他們經(jīng)過技術(shù)攻關(guān)，改進(jìn)了發(fā)動機(jī)的功率，在1919年9月創(chuàng)下時速114千米的紀(jì)錄。

現(xiàn)在，水翼船大多不超過1000噸，并以近海航行為主，與其他高速艦艇技術(shù)相比，水翼船（主要是全浸型）的主要優(yōu)點是能夠在較為惡劣的海情下航行，船身的顛簸較少，而且高速航行時所產(chǎn)生的興波阻力較小，對岸邊的影響較低。作為一種水上工具，水翼船至今仍然活躍在水面上。