军事仿生学 课件.pptx

刘燕教授

吉林大学生物与农业工程学院

吉林大学工程仿生教育部重点实验室

适者生存

军事仿生

军事仿生学的定义

4军事仿生学

军事仿生学是仿生学的一个重要分支，是军事科学的一门崭新学科，它是模仿生物系统的原理和特异功能来创造武器装备、发展战术技术、提高自动化指挥和后勤保障能力等的科学。

军事仿生学在军事科学技术、军队建设和战争中的应用，已经有几千年的历史。

军事仿生学的研究方法

军事仿生学经历了三个阶段，三种研究方法。

第一个时期是从人类出现到青铜器、铁器出现之前。这一时期是军事仿生的初级阶段，仿生学的研究方法是原始的简单模仿。

第二个时期是从青铜器、铁器出现后到电子计算机问世以前的一段时期。这一阶段属于中级阶段，军事仿生学的研究方法，是向生物体索取工程设计的蓝图，发展军事技术和战术。创造新式武器和战略战术。第三个时期是从电子计算机诞生至今。这一阶段中军事仿生学的形成阶段，属于军事仿生学研究的最高阶段。

生物体—→生物原型——数学模型—→军事技术—→军事技术装置战术模型军事专家系统

第一节仿生武器装备

内容提要

□生物结构与兵器造型

□飞机与鸟和昆虫

□潜艇与鱼和海兽

□赫赫有名的仿生导弹

□夜视仪与动物的特异功能□结语

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模仿动物的生物结构制造十八般武器：

刀—→蚌壳、贝壳；

戟—→鹿角，戈和矛的结合；

抓——→爪；

锤—→拳头；

鞭和锏—→尾、角、骨以及竹子

生物结构与兵器造型

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木鸢

铁鸽子机械鹰

2000-3000年

希腊

春秋时期

德国

飞机的发明

飞机的发明

东汉带有“机关”的飞行物

奥托·李林塔尔

扑翼机

滑翔机

飞机的发明

人类经历了学习鸟类飞行的失败后，开始研究鸟类、昆虫的飞行原理和飞行动力学等问题

(1)流线型的体形

(2)“天然发动机”(飞鸟)—机械动力(人类)

(3)理论研究—航空动力学理论

(4)信天翁的重要启发：飞行的秘密在于翅膀的形状与身体的长度比例上。(展弦比)

莱特兄弟(1903)

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飞机的仿生优化

早期的飞机，在飞行时机翼常发生振颤，甚至导致折翼。

双翼+固定起落架单翼十收放起落架

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潜艇与鱼和海兽

僧帽水母乌贼鱼

关键：下潜和上浮---鱼类的浮游原理

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戴维·布什内尔美国的第一艘潜艇“Turtle”(1776)

潜艇与鱼和海兽

富尔顿-“鹦鹉螺号”(1801-法)

人力

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潜艇与鱼和海兽

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潜艇性能的仿生改进

关键：速度和动力利用效力

三个数字：

40～48公里/小时；70～100公里/小时；冲刺：13m/s

流线体型；

特殊的皮肤结构；

海豚皮肤结构

侧截面

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潜艇与“鲸背效应”

战略导弹核潜艇：破冰上浮，发射导弹(美俄)

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新型潜艇设计的生物原型

“平滑的线条，极快的游动速度，以及在水中的高度灵敏性，是设计新型潜艇理想的生物模型。99(1998-2004-2006)

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四种类型；

上百种类：

洲际弹道导弹→单兵反坦克导弹。

赫赫有名的仿生导弹

“下士”导弹(美-1945)“东风”地地导弹(中)“爱国者”地空导弹(美)

空地导弹空空导弹

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赫赫有名的仿生导弹(一)

20

赫赫有名的仿生导弹(一)

动力部

制导控制部

赫赫有名的仿生导弹(一)

战斗部

尾翼

赫赫有名的仿生导弹(一)

“具有划时代意义的空中杀手”

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赫赫有名的仿生导弹(二)

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赫赫有名的仿生导弹(二)

现代舰艇-先进观测雷达

空对舰25

赫赫有名的仿生导弹(二)

发射区

战斗区目标区

复合制导

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飞鱼导弹(法)

1970研制，1978年定型投产交付使用

赫赫有名的仿生导弹(二)

飞鱼导弹20万美元驱逐舰

1982,英vs阿根廷，

谢菲尔德号格拉摩根号大西洋征服者号；

导弹家族；

“海上杀手”

赫赫有名的仿生导弹(二)

亿美元

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夜视仪与动物的特异功能

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夜视仪与动物的特异功能

敏锐的视力，

瞳孔放大-12mm;不反射光；

“夜行猎手”

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夜视仪与动物的特异功能

31

夜视仪与动物的特异功能

32

夜视仪与动物的特异功能

发展趋势：微，小型夜视仪

夜视仪与动物的特异功能

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人类进化只有五百万年的历史，而生命进化

已经历了三十五亿年的历史。

武器装备的发展，模仿自然有无限的潜力和机会!

结语

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并非对生物的某些