今期excel@PolyU邀请到理大机械工程学系工程科学客座讲座教授Adrian Bejan教授分享一项合作研究的结果，利用“构造定律”推算直升机的演变。
“构造定律”是什么？
“构造定律”把生物设计及进化理论归入物理范畴，关乎所有事物：生物、非生物、人类及机器物种，并掌握有关自然发生学说及流动形态进化的自然现象。
“构造定律”可以预测并解释所有生物及非生物流动系统演化的相互关系。飞机本身不会进化，但却与设计及运用飞机的人类共同演变。我们都随着“人机物种”的定律而进化。
请解释飞机的演变和“构造定律”的关系。
早前，我与机械工程学系副系主任温志涌教授、工程学客座讲座教授Sylvie Lorente教授及一名硕士生组成研究团队探讨“构造定律”和直升机的演变。
我们的研究显示，直升机的演变过程可透过自然界的设计和进化的“构造定律”推算出来。由这定律推算的设计特征包括速度、引擎大小、燃料负载量、种类，以及范畴比例（机翼寿命与机身长度的对比、机翼和机身外形）。
“构造定律”进一步解释飞机的演变，由螺旋桨式到喷射式飞机，如同动物随着速度及效率提升而演变一样，从游泳到跑步，最后发展至飞行。
这研究得出什么结论？
在分析直升机的六十年发展历史中的大小及性能数据之后，我们发现直升机技术的演变进程中出现尺寸、效能及机身大小之间极为显着的关连。
引擎效能会随着引擎大小递增而增加。此外，引擎与螺旋桨的尺寸亦随着直升机机身加大而递增。引擎容量约为燃料载量的三分之一，而螺旋桨半径约相等于直升机的长度。简单来说，直升机的演化遵从流动系统演变的逻辑。
你估计飞机未来的发展是怎样？
这研究开拓了“构造定律”在载运科技演变中的新领域。根据这定律，我们可预测直升机甚至新兴无人驾驶飞行系统的盘旋设计。
未来的航空发展将包含不同尺码的新飞机型号，并将遵从“高效演化”而发展。不同大小的新型号飞机将陆续出现，包括少量大型及很多小型飞机。
这些发现跟理大科研有什么关联？
这些发现在航天科学、工程及进化式设计等范畴，有着非常重要的影响。我相信，跨领域研究与基本研究在提升理大的科学视野及国际声望方面至关重要。
未来，我们将继续探索基于“构造定律”之进化式设计的可预测性，以期加快改进科技。相关的学术资料已刊载于Bejan教授名为《生命的物理：不变之万变》的新着作中。