从古至今，人类善于从自然中获取灵感，用发明创造的智慧之光推动历史与文明的不断发展。其中，通过观察鸟类，人类设计出飞行器，通过模仿鱼群，人类设计出船和桨。

随着科学技术的发展，在航空发动机的设计中也应用到了模仿动物的设计灵感。今天，小编就带大家来了解一下航空发动机的“动物”朋友们。

美国宾州西彻斯特大学的F·E·Fish教授模仿座头鲸胸鳍的前缘锯齿状凸起，设计出前缘具有凹凸变化的涡轮叶片。

他还通过观察海里的飞鱼，研究飞鱼的鳍和身体形态与空气动力学性能的关系，提出了一种具有高升力、低阻力特性的仿生翼型设计。

吉林大学的孙少明博士应用逆向工程研究方法，通过研究长耳鹃翼形态的消声降噪特征，结合流体力学及声学理论开展生物耦合特征分析降噪机理。并以标准翼型NACAO15为基准,进行前缘非光滑改形设计，建立耦合降噪仿生前缘非光滑形态翼型模型，可有效降低噪声。

生活在沙漠里的蝎子能够在流沙里自由穿梭，而体表不受到任何损伤，归功于蝎子身体表面分布的背板和凸起颗粒。这些特征能有效降低蝎子体表的冲蚀磨损。研究人员根据这一特征，制造出环状、沟槽状、微米团簇仿生微织构表面，同时，在微织构中嵌入润滑剂，形成均匀致密的润滑膜，能够有效提升材料抗高温、抗磨损性能，可用于航空发动机叶片榫头、榫槽、花键、轴承衬套等易磨损部位。

这种研究模仿生物系统工作的科学称为仿生学。通过对动植物的形态、结构、功能和行为的观察、模仿和研究，从中得到启发，并在此过程中不断创新，最终得到接近或超越生物原型的功能，从而获得解决人类面临的技术问题。

除了航空发动机，仿生学在许多和生活息息相关的工程中也得到应用。例如高铁的车身的流线型设计就借鉴了翠鸟的长型鸟嘴，可以大大减少气流阻力，可以实现车速提升和降低电耗的双重效果。

仿生学在航空发动机领域的应用尚处在起步阶段，但根据前期的基础研究成果可以看出，仿生学在减阻降噪和减摩抗磨方面具有广阔的工程应用前景，未来必将取得突破。

（中国航发研究院 孙培培）

责任编辑：马睿阳