【簡介:】1485年,意大利天才萊昂納多·達芬奇畫出了一種由飛行員自己提供動力的飛行器,并稱這種飛行器為“撲翼飛機”。它模仿鳥兒、蝙蝠和恐龍時代的翼龍,具有多個膜狀翅膀。 達芬奇
1485年,意大利天才萊昂納多·達芬奇畫出了一種由飛行員自己提供動力的飛行器,并稱這種飛行器為“撲翼飛機”。它模仿鳥兒、蝙蝠和恐龍時代的翼龍,具有多個膜狀翅膀。 達芬奇認為只有撲翼機才能既具備推力,又具備提升力。后來,有許多人開始模仿達芬奇設(shè)計制造飛機,然而結(jié)果都逃不過失敗的命運,理想情況下能上下蹦跳幾下,最壞的結(jié)果則是摔成碎片。 一款名叫“雪鳥”的撲翼機在2010年8月,在加拿大安大略省的五大湖滑翔俱樂部成功完成首航。其發(fā)明團隊負責人、多倫多大學宇航研究院動力學博士生托德·里克特駕駛它,以平均25.6公里的時速在空中飛行了19.3秒,飛行距離達到了145米。
怎樣介紹仿生翅膀?
微型撲翼飛行器的設(shè)計與研發(fā)是近年來各個國家比較重視的研發(fā)課題,以鳥類和昆蟲為原型,根據(jù)仿生學原理設(shè)計的新型仿生撲翼飛行器,在微型領(lǐng)域有著固定翼和旋翼不可比擬的優(yōu)勢。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展,特別是微機電系統(tǒng)的不斷進步,微型撲翼飛行器漸漸成為了新的研究熱點之一,其在軍事及自然科學中具有極高的應(yīng)用價值。
仿生翅膀作為微型撲翼飛行器的核心部件之一,為撲翼機產(chǎn)生推升力并實現(xiàn)各種復雜飛行動作,意義重大?,F(xiàn)有的撲翼機翅膀大多采用聚脂薄膜和碳纖維桿設(shè)計而成,例如美國“納米蜂鳥”所使用的四分之一橢圓形翅膀,其翼型固定,翼面積較大,無法折疊收攏,不利于飛行前后的存放。
熱壓封合是用加熱方式封口處材料,使其達到粘流狀態(tài)后加壓使之粘封。最常用的熱封方法是普通熱壓封合法,例如熱封機,這種裝置可以對塑料薄膜的開口進行直線形封裝,氣密性好,但是不能用于特殊軌跡的封裝。
撲翼飛行器的原理?
撲翼飛行原理是通過微傳動機構(gòu)將微電機的能量轉(zhuǎn)變?yōu)閾湟頇C構(gòu)的撲動,從而產(chǎn)生升力與推力并克服自身重力與阻力飛行。撲翼是一種模仿鳥類和昆蟲飛行, 基于仿生學原理設(shè)計制造的新型飛行器類型的重要結(jié)構(gòu)。與固定翼和旋翼相比,撲翼的主要特點是將舉升、懸停和推進功能集于一個撲翼系統(tǒng),可以用很小的能量進行長距離飛行,同時,具有較強的機動性。
撲翼飛行起飛時的高升力和推動力主要來自于翅膀推動空氣的反作用力,例如鳥類,昆蟲類翅膀的結(jié)構(gòu)和運動方式可以產(chǎn)生有效的高升力和推動力,對撲翼飛行原理的研究有助于對微型飛行器的設(shè)計和開發(fā)。
仿生撲翼飛行器通常具有尺寸適中、便于攜帶、飛行靈活、隱蔽性好等特點,因此在很多領(lǐng)域有十分重要而廣泛的應(yīng)用,并能完成許多其他飛行器所無法執(zhí)行的任務(wù)。它可以進行生化探測與環(huán)境監(jiān)測,進入生化禁區(qū)執(zhí)行任務(wù);可以對森林、草原和農(nóng)田上的火災(zāi)、蟲災(zāi)及空氣污染等生態(tài)環(huán)境進行實時監(jiān)測。
撲翼航空器是不是固定翼航空器?
不是。撲翼航空器采用類似鳥類翅膀的仿生學方式,機翼是通過向下?lián)渖却祫託饬鳟a(chǎn)生反作用力而升起來的,而固定翼航空器是通過飛機向前快速移動產(chǎn)生迎面而來的氣流經(jīng)過不動的機翼,使機翼上下面積產(chǎn)生壓力差而產(chǎn)生升力的。所以撲翼航空器與固定翼航空器產(chǎn)生升力的原理完全不同,不屬于固定翼航空器。
撲翼飛行器的效率怎么樣?
撲翼飛行器的效率很高。
撲翼飛行器憑借低雷諾數(shù)效能優(yōu)勢,在稀薄空氣中效率遠優(yōu)于螺旋槳、噴氣發(fā)動機等動力形式,在臨近空間、火星飛行器探測領(lǐng)域具有巨大應(yīng)用潛力。