科学家曾将打水漂的原理应用于多个领域。比如二战期间，英国军队就曾利用打水漂的原理制造了一种弹跳炸弹。此外，打水漂的原理还在飞机水上着陆、船体撞击和改进鱼雷设计等方面，具有重要意义。
　　打水漂是许多人的童年回忆。近日，中国研究团队刊文指出，打水漂的原理可以为飞机或航天器的水上降落过程建立可靠模型。
　　打水漂中，石子弹跳之谜
　　实际上，科学家一直在研究打水漂中石子弹跳的秘密。
　　法国物理学家莱德里·博凯和克里斯托夫·克莱特曾进行了一项实验。他们建造了一个弹射装置，将石子射向一个水箱。如何实现石子弹跳次数最大化，最直接的办法是尽可能快地投掷石子。除此之外，还必须保证投掷的速度和运动方向相平衡。研究者发现，即使是使用了弹射机，石子最多只能弹跳约20次——远低于石子弹跳88次的世界纪录（2013年，美国人库尔特斯坦纳打水漂时，创下该项纪录）。
　　博凯和克莱特进一步研究发现，石子不再弹跳不是因为速度变慢了。他们认为，石子在向下移动时，比向上移动时推出更多的水。因此，随着时间推移，动量传递越来越少，抬升力逐渐减小。最终，石子不再有足够的能量跳跃，它就会下沉。他们的实验表明，为保证弹跳次数，石子与水面之间的最佳角度为10至20度。
　　用打水漂的原理制造弹跳炸弹
　　历史上，科学家曾将打水漂的原理应用于多个领域。
　　比如二战期间，英国军队特别研制出一种可以弹跳的炸弹。当时，英国军队将德国的重要生产基地——鲁尔工业区，作为战略打击目标。他们认为，如果将其上方的默讷大坝炸毁，德国的军火、煤矿、石油等重要物资生产将陷入瘫痪。
　　由于大坝设置了多层防雷网，现有炸弹不能完成炸坝任务，英国资深航空技术专家巴恩斯·沃利斯为此绞尽脑汁。直到有一天，他看到一个小男孩在打水漂，石子在水面连续不断地弹跳，让他顿时茅塞顿开——能不能用打水漂的原理制造一种炸弹，使其在水面上跳跃前进，越过防弹网，最后跳至坝体处炸毁大坝？
　　巴恩斯·沃利斯立即展开了研究。他在飞机上安装了特殊装置，让炸弹空投时以每分钟500次的速度自转，使它能够在水面跳跃前进，并且安装了水压引信，使它在水压达到一定强度时才会爆炸。
　　然而，空投这种弹跳炸弹并非易事。首先，空投高度不能太高，如果超过18米，炸弹会因入水的角度不对而沉底;其次，速度不能太快，如果超过280公里/小时，炸弹会因撞到大坝时产生的冲击力过大而引爆。1943年5月16日晚，经过专门训练的英国皇家空军617中队，在队长盖伊·吉布森的率领下，驾驶19架重型轰炸机空投炸弹。其中一颗弹跳炸弹快速旋转着，跃过一道道防雷网向大坝冲去，最终准确无误地击中了默讷大坝的要害。
　　未来或为航空、航天和海洋工程服务
　　中国研究团队在文章中指出，1932年，航天工程师赫伯特·瓦格纳研究发现，水上飞机的起飞和着陆，本质上是在液体表面上撞击和滑动的过程。其中，撞击过程是由液体的初始运动和物体的运动过程预先确定的。
　　在新研究中，中国研究团队专门研究了弹跳和冲浪（圆盘或石子滑过表面并不弹跳）的过程。研究者创建了一个实验装置，包括一个圆盘和一个带有电机的发射系统。发射系统使用来自压缩机喷出的空气来控制圆盘，以确保其能达到必要的速度。
　　研究发现，圆盘旋转撞击液体时产生的“陀螺效应”（旋转的物体有保持其旋转方向的惯性）和“马格努斯效应”，结合起来影响了其运动轨迹。所谓“马格努斯效应”，是指当一个旋转物体的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时，在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成的平面相垂直的方向上将产生一个横向力。在這个横向力的作用下，物体飞行轨迹会发生偏转的现象，打水漂也会发生类似的情况。而偏转方向是由圆盘的旋转方向控制的。如果圆盘顺时针旋转，则会向右偏转。如果逆时针旋转，圆盘则会向左偏转。旋转有助于稳定迎角，从而为圆盘的连续弹跳创造有利条件。
　　研究人员总结说：“适当的迎角和水平速度是产生足够的水动力以满足弹跳条件的关键因素，研究结果对飞机水上着陆、船体撞击和改进鱼雷设计等方面，具有重要意义。
　　（《环球科学》等）