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【興新聞】興大李興軍 破解旗魚高速之謎

更新時間:2009-01-09 23:59:59 / 張貼時間:2009-01-09 23:59:59
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【興新聞】


 

興大李興軍 破解旗魚高速之謎

發稿.2009/01/09 11:00  祕書室媒體公關組  .

 
 

【台中訊】你知道旗魚等水中生物如何高速行進的嗎?1936年英國學家Gray計算出海豚、旗魚、鬼頭刀游泳時所消耗的能量,是所吃下食物熱量的5倍以上,且行進速度最快每小時可以達130公里,此一現象吸引各國學者投入研究,70年來仍未有所斬獲,被稱之為「格萊悖論」。

國立中興大學機械系教授李興軍最近接獲日本航太學會通知,其研究論文「高速旗魚之推進策略分析」將刊載於今年5月的日本航太學刊,李興軍在論文中,針對「格萊悖論」提出前所未有創新解釋,引起日本學界的重視。

蘇俄、美國幾十年來,積極研發具有節能、高速及攻擊性的潛水艇,是「格萊悖論」獲得重視的主因。李興軍指出,過去學者的研究陷入盲點,多著重在研究魚的流線形、魚尾、魚表面的倒鉤、魚表面的光滑及魚身柔軟度。

李興軍提出「綁架機翼」與「循環馬力」等二項創新概念,說明旗魚在搖擺身尾前進時,魚身與魚尾的外形,就像是兩個靈活的可變形機翼,環環相扣,當魚尾擺動時,就可以毫不費力地牽動魚身,形成「綁架機翼」現象。

此外,旗魚會善用吻骨的壓力感應機制與魚身的壓力側線,靈敏地偵測周遭的水壓,藉此操控每段魚身,並以數億年演化出的前移背鰭與「循環馬力」特殊技巧,當旗魚快速移動時,魚尾擺動的幅度,會讓魚身產生更大的擺動幅度,兩者互相牽引,形成能量循環,可以補償大部分抵抗前進的阻力率,也就是為什麼旗魚的推進效率可以超越500%以上。

李興軍說,魚類自5億年前寒武紀出現以來,學界對高速魚的推進策略並未能掌握其精髓。而旗魚經數億年演化出高展弦比,輕、薄、窄、高的新月形尾鰭,將大量的水以較小的速度後推,並配合薄化的前段擴張及背鰭偏前的流線形超低阻魚身,和一身作為動力源的旗魚肉為推進基礎,以獲得超優的推進效率,致最高速度可達驚人的130 km/hr,因此旗魚也有「游速王」之稱。這項理論獲得解釋之後,李興軍計劃進一步用機器魚實驗,將成果應用在未來可能仿旗魚構造的汽車、船、飛機上。

 

 
 

.回《 興.新.聞
 
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