研究人員確信,未來(lái)的無(wú)人機(jī)很可能模仿?lián)碛?億年歷史的一種高級(jí)飛行動(dòng)物:蜻蜓。
你看,蜻蜓是天生的飛行者。從出生到死亡,它們的飛行性能不斷受到考驗(yàn)。無(wú)論是與雄性對(duì)手進(jìn)行危險(xiǎn)的空中搏斗,還是在躲避獵物的同時(shí)進(jìn)行覓食,蜻蜓對(duì)飛行的適應(yīng)性非常之高。以至于它們的四肢更適合空中搏斗,而非用來(lái)行走,這就是蜻蜓!
南澳大利亞大學(xué)的一組研究人員認(rèn)識(shí)到,與大多數(shù)其他昆蟲(chóng)相比,蜻蜓具有卓越的飛行性能,他們決定花大量時(shí)間設(shè)計(jì)和測(cè)試以蜻蜓為靈感的無(wú)人機(jī)。他們的研究結(jié)果最近發(fā)表在《無(wú)人機(jī)》雜志上。
設(shè)計(jì)一個(gè)類(lèi)似蜻蜓的無(wú)人機(jī)
由于這些昆蟲(chóng)是出了名的難以捕捉,研究人員拍攝了75種不同蜻蜓的翅膀幾何形狀,并在他們的實(shí)驗(yàn)室里重建了翅膀的3D圖形。
飛機(jī)機(jī)翼(a),旋翼(b)和蜻蜓機(jī)翼(c),每種機(jī)翼均對(duì)其功能進(jìn)行了高度優(yōu)化
結(jié)果是這樣的,視頻了解更直觀
看來(lái),拍打翅膀獲得升力和推進(jìn)力將使無(wú)人機(jī)在上升的氣流中毫不費(fèi)力地翱翔。通過(guò)直接驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)精確的懸??刂?,包含燃料電池的腹部可以兼作方向舵和氣囊,并提供一種動(dòng)態(tài)改變平衡的方法。
南澳大利亞大學(xué)傳感器系統(tǒng)教授Javaan Chahl說(shuō):“從蜻蜓在空中的精湛技藝中可以學(xué)到許多工程方面的經(jīng)驗(yàn),它們的飛行能力經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)年的進(jìn)化,以確保它們的生存。它們可以高速轉(zhuǎn)彎,在攜帶超過(guò)自身體重三倍的物品時(shí)起飛。蜻蜓的翅膀很長(zhǎng)、很輕、很硬,具有很高的升阻比,這使它們具有卓越的空氣動(dòng)力學(xué)性能?!?/p>
轉(zhuǎn)彎飛行模擬結(jié)果
更安全、更有效的操作
研究人員堅(jiān)持認(rèn)為,受生物啟發(fā)的設(shè)計(jì)將允許無(wú)人機(jī)在人類(lèi)附近更安全地運(yùn)行。因此,類(lèi)似蜻蜓的無(wú)人機(jī)可以有很多用途,包括收集和運(yùn)送笨重、不平衡的貨物,以及執(zhí)行遠(yuǎn)距離調(diào)查和監(jiān)視任務(wù)。據(jù)推測(cè),這些無(wú)人機(jī)在探索微妙的自然環(huán)境方面也會(huì)更好。
好吧,看來(lái)無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)師確實(shí)可以從蜻蜓身上學(xué)到很多東西。這些研究肯定會(huì)引起人們的思考:如果不是這樣,那又是什么呢?
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