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从而使飞机脱离危险。
第四十五章 奇妙的回声定位术——蝙蝠与雷达（）
小问号
蝙蝠是自然界中唯一会飞的哺『乳』动物。它的模样像鼠，但是同鼠不是一家。它善飞行，可又不是鸟。它是一种会飞的小兽。蝙蝠也有四肢，但是它的前后肢中间长着一层薄薄的翼膜，前肢的拇指上长有短爪，与薄膜是分开的，这种翼膜就是它飞行的翅膀，与鸟的翅膀有着本质区别。蝙蝠是胎生的，是吃母『奶』长大的，而鸟是卵生的。那么，蝙蝠与雷达有什么必然联系呢？
蝙蝠是一种昼伏夜出的动物，在古老的岩石洞里，在古寺的断墙残壁间，都能发现它的行踪。火热的夏季，当夜幕悄悄合拢之际，成群结队的蝙蝠就会从岩洞、林间，『乱』哄哄地飞出，忽上忽下，时左时右，一会儿急，一会儿缓……看上去，它们的飞行是那么无序，可是，即使漆黑如墨，蝙蝠仍然敏捷自如地捕捉夜间飞行的昆虫，绝不会碰得头破血流……那么，是蝙蝠的眼睛特别好吗？不，它的视力已经完全退化，像个瞎子。经过实验观察，我们发现要是把蝙蝠的眼睛蒙上，它还是能够在茂密的树林里穿越，不会碰伤一根毫『毛』；要是把它的耳朵蒙上，蝙蝠就会黔驴技穷到处『乱』撞，像一只没头苍蝇……
原来，蝙蝠在飞行时，在喉咙里产生了每秒钟振动2万次以上的超声波，通过口或鼻孔向外发『射』；超声波遇到食物或障碍物，立即形成反『射』的回波，蝙蝠那对宽大的耳朵便能够十分灵敏地接收这些回波信号。蝙蝠正是根据反『射』回来的信号来判定目标是食物还是障碍物的，以及物体的大小、距离等，从而确定是捕获，还是躲避。
科学家把蝙蝠的这种探测目标的方法叫“回声定位术”。1887年，德国科学家赫兹在证实电磁波的存在时，发现电磁波在传播的过程中遇到金属物会被反『射』回来，就如同蝙蝠的“回声定位术”一样。这实质上就是雷达的工作原理。遗憾的是，他没有继续深入地研究下去。后来，科学家经过不懈努力，受蝙蝠的“回声定位术”的启发，才发明了监测飞机的雷达。当然，雷达发『射』的不是声波，而是无线电波。雷达的发明，在军事上创造了许多战争奇迹，在抵御飞机的进攻上发挥了巨大作用。
【小档案】
1935年，英国著名的物理学家、国家物理研究所无线电研究室主任沃特森·瓦特在总结前人经验的基础上，发明了一种既能发『射』无线电波，又能接收反『射』波的装置，它能在很远的距离就探测到飞机的行动。这就是世界上第一台雷达。这台雷达能发出1。5厘米的微波，因为微波比中波、短波的方向『性』都要好，遇到障碍后反『射』回的能量大，所以探测空中飞行的飞机『性』能好。为了安全和方便，当时称这种雷达为ch系统。经过几次改进后，1938年，ch系统才正式安装在泰晤士河口附近；这个200千米长的雷达网，在第二次世界大战中给希特勒造成极大的威胁。随后，英国海军又将雷达安装在军舰上，这些雷达在海战中也发挥了重要作用。现在，雷达不仅运用在军事上，还可用来探测天气，查找地下20米深处的古墓、空洞、蚁『穴』等。
第四十六章 用耳朵看东西——蝙蝠与超声器具（）
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蝙蝠的种类很多。世界最大的蝙蝠是生活在印度尼西亚的果蝠，身长30多厘米，体重约900克，两翼张开时有的竟然能达到2米。世界上最小的蝙蝠是栖居在泰国的一种蝙蝠，人们发现这种蝙蝠只生活在两个小洞『穴』里，体长仅仅3厘米，两翼张开也不到6厘米，体重更是小得可怜，还不到2克重呢。不论是哪一种蝙蝠，它们的看家本领就是超声定位技术，都是用耳朵来“看”东西。想一想，它给人类的发明创造带来了什么重要的启发？
世界上有成千上万的盲人生活在黑暗中，出门时即使拿着拐杖也极不方便，他们很羡慕蝙蝠能在黑暗中自由地飞翔，而不会碰到任何障碍物。英国利兹大学的研究人员根据对蝙蝠超声定位系统的研究，发明了供盲人使用的“探路仪”。这种仪器外形像手电筒，由两个部分组成：一部分发『射』超声波，另一部分把周围物体反『射』回来的声音转变成容易辨别的信号。盲人“探路仪”能够帮助盲人在10米左右的距离里活动。借助这种仪器，盲人能够发现电线杆、台阶、人行道边缘、桥上的人等，不会发生危险。经过一段时间的训练，盲人还可以用它来分辨铺满砂砾的小路或草地以及前进中遇到的凹坑。难怪有人说，“探路仪”是盲人的“第三只手”。
科学家根据蝙蝠的超声定位系统还发明了超声眼镜。在眼镜的鼻梁架上装有超声波发『射』器，它在55度立体角内辐『射』出45到90千赫的超声波，被障碍物反『射』回来的超声信号，由上面两个成一定角度的传感器接收，再变成人的耳朵能够听得见的声音，从而帮助盲人辨别障碍物的方位。这种眼镜的电源和大部分电子线路装在一个小盒子里，外形不过有香烟盒那么大，非常灵巧。
嘿，蝙蝠的超声定位术，给盲人的生活带来了意想不到的方便！
【小档案】
科学家把波分为三种，即次声波、声波、超声波。次声波的频率为20赫以下；声波的频率为20赫～20千赫；超声波的频率则为20千赫以上。其中的次声波和超声波一般人耳是听不到的，而犬、海豚以及蝙蝠等动物的耳朵可以听到超声波。超声波频率高、波长短，传播的方向『性』好、穿透能力强，因此在军事医疗及工业中有较大的用途。它的应用按功率的大小可分为功率超声和检测超声。功率超声的应用包括焊接、钻孔、粉碎、清洗、『乳』化等，它们多属于只发『射』不接受的超声设备。检测超声在军事中的应用有雷达定位等。医用超声波可以看穿肌肉及软组织，使得这项技术常用来扫描之用。超声波亦可用于清洁用途，是目前清洗效果最佳的方式，一般认为这是利用了超声在『液』体中的“空化作用”。在深圳可以用数百元购买超声波清洗机。清洗机所产生的超声波的频率约为20～40千赫，可应用在珠宝、镜片或其他光学仪器、牙医用具、外科手术用具及工业零件的清洁。
第四十七章 长翅膀的渔翁——食鱼蝠与反潜机（）
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在第一次世界大战中，潜水艇被美誉为“海底蛟龙”横空出世，直至20年后才遇上克星“猎潜艇”。到了20世纪60年代，核潜艇又诞生了，而且这种潜水艇动力大、速度快、续潜时间长，并可以携带多枚水下发『射』的中、远程**，令敌手闻之胆寒，于是在大海里称雄一时。后来，反潜机的发明使它在水下活动不得不悄然收敛许多。那么，善于仿生的科学家是怎样发明反潜机的，又是模仿哪种生物来完成这一重要发明的？
核潜艇在水下高速行驶，简直是来无影去无踪，海面上的舰船根本无法跟踪。那么，高空飞行的飞机又怎么样才能发现几百米深的海水里藏有潜艇呢？科学家受食鱼蝠的启发，终于发明出反潜机才总算让这一问题的解决有了一些眉目。
蝙蝠的食『性』各不相同，一般来说，蝙蝠以捕捉小昆虫为生。在遥远的南美洲，还有一种特别奇怪的蝙蝠，常常在水面上飞翔，一旦发现水里有鱼，那粗壮的后肢和弯曲的尖爪，立即向水里伸出，把鱼抓起来边飞边吃。人们称这种蝙蝠为“食鱼蝠”。
原来，食鱼蝠在飞掠水面时，向水里发『射』出超声波，并能收听到回波，探测水中游动的鱼类活动情况。因为鱼体90％以上是水，几乎不反『射』水下的声波，但充满空气的鱼鳔对声波却是“不透明”的屏。超声从鱼鳔上反『射』回来，回声到达空中的蝙蝠时，声音的能量会损失掉99。9％；如果声音垂直『射』入水面，也只有0。12％能够反『射』回来。据测算，食鱼蝠遇到的回声，只是普通蝙蝠探测昆虫时得到的回声的1/4。尽管声波非常微弱，可是人们发现，食鱼蝠的耳朵还是一个共振器，能将极弱的回声信号增强。它的耳廓也能活动，以便在回声最强的方向上收集信号。于是，食鱼蝠凭借灵敏的耳朵，仍然能准确地判断水面下游鱼所处的位置，然后迅速出击，抓到活蹦『乱』跳的猎物。因此，当地人称这种食鱼蝠是长翅膀的“渔翁”。
食鱼蝠依靠声波捕鱼的特技，终于引起了军事科研人员的注意。武器专家受此启发，制造发明了一种功率很大的超声波发『射』机，把它安装在直升机上，并且配备非常精密、灵敏的回波接受装置，能把微弱的声波信号放大和增强，然后输入电子计算机进行分析计算。这种配备有机载雷达的飞机就是大名鼎鼎的反潜机，它能够边飞边探测水下目标，像食鱼蝠捕鱼那样，能够迅速、准确地搜索到水下快速行动的核潜艇，使骄横一时的核潜艇不得不有所收敛，威力也大大减少。
海域那么大，核潜艇藏身其中，不是反潜机一出现就万事大吉的，但是反潜机的发明还是让核潜艇的行动受到了极大的限制。从这一点上看，食鱼蝠的贡献还是让爱好和平的人们忘不了的。
【小档案】
在蝙蝠家族中，也有的蝙蝠爱吃植物果实，这种蝙蝠叫食果蝠。它生活在东南亚的热带丛林里，特别喜欢摘食一种类似荔枝的红『毛』丹果。食果蝠在热带丛林中飞来飞去，在觅食水果时，依靠的就是微弱的超声波。它的外耳特别大，而且内耳也很发达，能够灵敏地捕捉到反『射』回来的声波。所以，即使在茂密的丛林里快速飞行，也能巧妙地避开树林的枝枝叶叶，不会发生碰伤或撞死的意外。有时，食果蝠的口中会含着食物飞行，同样能发『射』出超声波，成功地避开突然出现在眼前的障碍物，化险为夷，这身绝技让鸟类或其他动物望尘莫及。
第四十八章 长在触角上的耳朵——蚊子与声学测向仪（）
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提起蚊子，我们能说出许多相关的知识，如：世界上蚊子约有3150种，我国约有140种；它把卵产在水中，一二天后就能孵化成幼虫，四次蜕皮后化成蛹，在水中生活两三天就羽化成蚊子；完成一代的发育大约只要10～12天；雌蚊子叮咬人和动物，以吸血为生，雄蚊子依靠吸食花粉为生……可是，有多少人知道蚊子也曾给人类带来许多启示，催生了许多发明创造呢？
蚊子具有现代飞行器的各种优点。它的翅膀是一对玲珑剔透的双层薄膜，边缘中间有翅脉支撑。两只翅膀每秒能振动250～600次，它推动空气往返运动。它可以回旋、翻筋斗、侧飞、倒飞和侧转飞，还可以突然加速、减速、急刹车等，几乎是样样精通，无所不能。据科学家观察，蚊子竟然能在雨点间穿行而不湿翅膀。瞧，多厉害！这些飞行绝技是当今世界上任何先进的飞行器望尘莫及的。
不过，人类在研究蚊子的飞行技术中还是很有收获的。人们在研究发现，蚊子飞行产生的声波，实际是它的翅膀推动空气分子往返运动的结果，还发现雄蚊对自己发出的嗡嗡声“充耳不闻”，却发现长在触角的绒『毛』上的“耳朵”是专门聆听雌蚊子的声音，并能够判断对方所处的位置，而后立即张开翅膀赶去“约会”。原来，雄蚊子在触角上长着奇妙的“测向仪”。受此启发，科学家研制出一种被动式声学测向仪。这种测向仪体积小、造价低，可以定位雾角（在雾天警告船只的号角）信号，跟踪鱼群，或者帮助潜水员定向。
蚊子吸血有一套特殊的本领，令人既烦又怕，只要它闻到了人或动物的气息，即使在伸手不见五指的黑夜，也会立即扇动翅膀飞到人或动物的身上，准确地找到皮肤下的『毛』细血管，然后“钻孔打洞”，用尖尖的喙扎进肌肉，把鲜血吸进肚子里。
蚊子吸血“本领”令科学家大为震惊！经过多年的研究，发现蚊子的身上竟有着多种传感器，所以能轻而易举地吮吸人或动物的血。日本科学家受蚊子身上传感器的启发，研制出一种医疗用的微型机器，可以用来医治患心血管疾病的人。像心脏病人不必做手术，只要将它注入血管中，让它达到病灶，就能清除病人血管中的肿瘤、血栓等。1988年5月，美国科学家受蚊子吸血的启发，又发明了蚊式电机。这种电机只有一根头发那么粗，在一张普通的邮票上能放上10万个这种电机。它的耗电量极小，亿万只微型电机只相等于一个电动削刀的能量。
【小档案】
全世界蚊子的种类虽