(原標(biāo)題:有羽毛有翅膀可折疊 鳥(niǎo)形無(wú)人機(jī)可逆風(fēng)飛翔)
近日洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)(EPFL)智能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的研究人員已經(jīng)研制出了一種帶翅膀的低耗能無(wú)人機(jī),它能在飛行過(guò)程中改變翼展長(zhǎng)度,還能在狹窄空間中高速飛行。
有羽毛有翅膀可折疊鳥(niǎo)形無(wú)人機(jī)可逆強(qiáng)風(fēng)自由飛翔
早在一億六千萬(wàn)年前,鳥(niǎo)類(lèi)就開(kāi)始帶著翅膀飛行了。羽毛翅膀讓它們能在空中自由變換動(dòng)作,抵御不同風(fēng)向,甚至對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性也很強(qiáng)。然而,鳥(niǎo)類(lèi)航空專(zhuān)家們表示他們都會(huì)遇到一個(gè)共同的問(wèn)題:機(jī)翼帶來(lái)的不僅是升力(lift),還有拖力(drag),升力在飛機(jī)起航和降落時(shí)至關(guān)重要,而拖力會(huì)阻礙飛機(jī)飛得更快。
目前一個(gè)很好的解決方法就是制造出可以自動(dòng)改變機(jī)翼伸展長(zhǎng)度的飛機(jī)。
媒體消息,近日洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)(EPFL)智能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的研究人員已經(jīng)研制出了一種帶翅膀的低耗能無(wú)人機(jī),它能在飛行過(guò)程中改變翼展長(zhǎng)度,還能在狹窄空間中高速飛行。
研究員DarioFloreano介紹道:“鳥(niǎo)兒之所以能夠改變翅膀的大小和形狀,是因?yàn)樗鼈兊你q接式骨架受肌肉控制,而且有羽毛覆蓋。當(dāng)翅膀折疊的時(shí)候羽毛就會(huì)跟著重疊起來(lái)。”
為了讓無(wú)人機(jī)能夠像鳥(niǎo)兒一樣自由地飛翔,EPFL的研究人員使用了含有玻璃纖維的人工羽毛,并在上面覆上一層尼龍材料,使用碳纖維結(jié)構(gòu)加固。通過(guò)一張一合的翅膀,無(wú)人機(jī)可以在空中快速飛行,而當(dāng)這種翅膀折疊在一起時(shí),還能夠抵擋強(qiáng)風(fēng)。
小編了解到,這種具有人造羽毛的折疊機(jī)翼能夠改變自身41%的表面積:當(dāng)機(jī)翼完全折疊,它的升力將會(huì)提高32%,拖力將會(huì)降低40%,并且無(wú)人機(jī)的最高速度將會(huì)從每秒6.3米提高到每秒7.6米。然而,值得注意的是,機(jī)翼面積的減小也會(huì)使得無(wú)人機(jī)的機(jī)動(dòng)性較差,這也正是可變形的機(jī)翼如此重要的原因。而EPFL研發(fā)出的無(wú)人機(jī)在飛行中可以改變翼展長(zhǎng)度,在需要的時(shí)候進(jìn)行機(jī)翼折疊,不需要的時(shí)候則會(huì)展開(kāi)。這種無(wú)人機(jī)能夠自如地穿過(guò)障礙物,抵擋強(qiáng)風(fēng)的攻擊,還能根據(jù)風(fēng)向自己調(diào)整機(jī)翼。人造羽毛機(jī)翼已經(jīng)幫助研究團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了空氣動(dòng)力學(xué)的目標(biāo)。
對(duì)于無(wú)人機(jī)而言,最大的挑戰(zhàn)之一就是很難在空氣動(dòng)力學(xué)效率與設(shè)備重量之間找到平衡點(diǎn)。在機(jī)身上增加這樣的裝置無(wú)疑是一個(gè)挑戰(zhàn),因?yàn)樗加昧藷o(wú)人機(jī)的機(jī)身面積。而這種無(wú)人機(jī)每側(cè)機(jī)翼都安有8片非常輕的人造羽毛,可伸展收縮,就像真的鳥(niǎo)兒一樣,不會(huì)因?yàn)槌岚蜻^(guò)重而負(fù)荷不了。此外,雷鋒網(wǎng)還了解到,這種無(wú)人機(jī)還可接受遠(yuǎn)程遙控,機(jī)身上安裝了一塊電子板,可記錄發(fā)動(dòng)機(jī)、無(wú)人機(jī)的飛行姿勢(shì)以及GPS定位等重要信息。這樣一來(lái),你也不用擔(dān)心它走丟了。
EPFL的研究人員希望可以通過(guò)人造羽毛機(jī)翼的方式來(lái)增加無(wú)人機(jī)在風(fēng)速過(guò)高的城市中飛行的穩(wěn)定性,讓人們可以更自如地使用無(wú)人機(jī)來(lái)完成任務(wù)。