阚子骁
设计理念
小鸟是人类的朋友,退耕还林后,山坡上枝繁叶茂,鸟类数量大增。但另一方面,鸟类对农业的破坏力已不容小觑。传统办法用稻草人防鸟袭扰,但很快就被聪明的小鸟识破了。于是,有些人采用了投药、网捕等残忍的手段伤害小鸟。破坏生态环境,人与自然还怎么和谐相处?有没有一种更加高效环保、只吓跑小鸟但不伤害它们的方法?
为了做出高效环保的驱鸟器,我搜索关键字“驱鸟”,发现农场、果园、鱼塘、风力发电厂和军民用机场都需要驱鸟。鸟的益害随时间、地点和具体条件不同而异,鸟会捉害虫,但也会啄食种子、成熟的谷物、水果,以及鱼苗。樱桃、葡萄因鸟害带来的损失可高达80%,鸟害是近年来给农业带来损失的主要原因之一。此外,鸟撞飞机被世界民航组织定义为A级空难的重大危害之一。保守估计,每年鸟类给全世界航空业造成了15亿美元的损失。面对如此多的情况,人们有各种驱鸟的办法,但遗憾的是,目前大多驱鸟方法都起不到既生态环保,又根除鸟害的作用。如声音驱鸟会产生噪声、视觉驱鸟(稻草人)易产生适应性、化学驱鸟会有化学品残留……驱鸟已成为一个世界性的课题。易产生适应性、驱鸟范围小、有效时间短、成本高、没有针对性盲目驱鸟的问题亟需解决。
设计模型/解决方案、思路
综合考虑以上因素,我的设计有以下几个特点。
1. 就地取材,從玩具中拆下的零件这时派上了用场,我主要用乐高积木的齿轮搭建模型,用卷尺中的弹簧充当发条储能。
2. 利用风能,纯机械结构储能,不用电,微风也能驱动。我用垂直轴的风轮收集风能,无论风从哪个方向来都行,然后经过两级涡轮转换,每级力量加强40倍,总共加强1600倍,所以微风也能给弹簧上紧发条。
3. 这一点是亮点,被风能驱动的小鸟天敌——“老鹰”,动作不连续、无规律,不容易让小鸟产生适应性。机关何时触发和风力大小无关,只和能量积累的点有关,加上风力大小本身是不确定的,所以机关的触发具有“随机性”。为实现这一点,我在第2步中给弹簧上发条时,同时在旁边加了个齿轮,齿轮边缘有连杆,齿轮每转一圈,连杆就往返运动一次,伸出去会卡住对面的齿轮,让它转不了,达到积蓄能量的目的。只有当连杆收回来时,对面的齿轮才能转,这时的“老鹰”模型在弹簧作用下瞬间释放能量,快速扇动翅膀,吓跑前来偷吃的小鸟。
4. 适用范围广,成本低。只要更换“天敌”模型,即可用于吓跑其他种类的害鸟,甚至可以做成人形,还可根据需要悬挂不同声响的铃铛,用声音加强驱鸟效果。
5. 可长期使用。长期使用很重要,因为有些人只在需要驱鸟的季节才采取措施,但鸟类在没采取驱鸟措施的时段会形成长期于某处觅食的习惯,对该环境产生安全感,等你需要时再驱赶,效果就不理想了。所以我们只要安装好了驱鸟设施,就要让它长期运行。
参考文献
《江苏农业科学》2010年第2期《中国常见农业害鸟及其防治研究进展》;
《农业工程》2014年10月增刊《几种驱鸟方式的对比》。
责编/彭砚淼