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無(wú)人機(jī)整機(jī)
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設(shè)備與工具無(wú)論是無(wú)人機(jī)還是機(jī)器人，或許最好的形態(tài)是像動(dòng)物，動(dòng)物對(duì)于環(huán)境有著天生的適應(yīng)能力，有能走的，有能游的，有能飛的。
“飛行潛艇”是1939年一名俄羅斯工程師提出的概念，顧名思義是可以在空中和水下任意穿梭的“潛艇”，不過(guò)一直以來(lái)很少有成功的案例，過(guò)去美蘇都曾設(shè)計(jì)過(guò)潛水飛機(jī)，但從來(lái)沒(méi)有進(jìn)入實(shí)用階段。美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究規(guī)劃局（DARPA）曾在五年前計(jì)劃研制一種可以像海鷗 、鸕鶿等水鳥(niǎo)一樣，既可以在天上飛，又可以潛入水下、秘密地潛入海底以接近目標(biāo)物的新型飛機(jī)。世界上最大的民用飛機(jī)制造商同時(shí)也是世界上最大的軍用無(wú)人機(jī)制造商之一的波音，目前也在研發(fā)一種可以遠(yuǎn)程控制、可變身為“潛水艇”的“兩棲”無(wú)人機(jī)。只是無(wú)一例外，這些飛機(jī)都還在研發(fā)階段。
現(xiàn)在，這一瓶頸或許要被打破了。美國(guó)哈佛大學(xué)官方網(wǎng)站最近發(fā)文稱(chēng)，該校微型機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室將飛行潛艇的設(shè)計(jì)向前推進(jìn)了一步，他們?cè)O(shè)計(jì)的外形像蜜蜂“昆蟲(chóng)飛行器”，既能在空中飛，也能在水中游。
就像鴿子和魚(yú)是無(wú)法在同一個(gè)環(huán)境中生存一樣，飛機(jī)與潛艇也很難合二為一。飛機(jī)和潛水艇在設(shè)計(jì)方向上可以說(shuō)有著天壤之別，飛機(jī)要飛天，重量必須輕，而潛艇為了對(duì)抗水壓，必須要有厚重的艙壁；飛機(jī)依靠機(jī)翼提供升力，而潛艇則通過(guò)調(diào)整浮力上升或下沉。
最開(kāi)始，哈佛大學(xué)的工程師們從角嘴海雀身上找到設(shè)計(jì)的靈感，這是罕見(jiàn)的海陸兩棲鳥(niǎo)類(lèi)。同時(shí)他們發(fā)現(xiàn)角嘴海雀在空氣中和水中的撲翼動(dòng)力學(xué)機(jī)制非常相似，兩種情況下，翅膀都是前后擺動(dòng)，唯一的區(qū)別是擺動(dòng)速度。
因此研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出既能飛翔又能游泳的蜜蜂飛行器，它比曲別針還小一些，其微型翅膀的煽動(dòng)頻率可高達(dá)每秒120次。不過(guò)，其輕巧的身形無(wú)法打破水面張力。為此，蜜蜂飛行器在進(jìn)入水面之前會(huì)以某個(gè)角度懸停在水面，暫時(shí)關(guān)掉引擎，然后沉入水里下潛。
進(jìn)入水面后動(dòng)力將成為另一個(gè)問(wèn)題，也就是會(huì)受到水的阻力，水的密度是空氣的1000倍，若蜜蜂飛行器翅膀煽動(dòng)的頻率不加調(diào)整，則很容易被毀掉。研究團(tuán)隊(duì)將這個(gè)頻率從每秒120次降至每秒9次，但同時(shí)保持了煽動(dòng)的動(dòng)力機(jī)制以及相同的鉸鏈設(shè)計(jì)。
當(dāng)然，目前該蜜蜂飛行器只能從空中進(jìn)入到海中，而無(wú)法從海中過(guò)渡到空中，因?yàn)閺乃谐鰜?lái)時(shí)，還不能產(chǎn)生足夠的升力，而這正是研究團(tuán)隊(duì)下一步要攻克的難點(diǎn)。
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