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扑翼飞机

归档日期:07-11       文本归类:低空飞行      文章编辑:爱尚语录

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  人类一直梦想,像蝴蝶和鸟儿那样扇动翅膀在天空中飞来飞去。然而,人类研制出各种类型的飞机、直升机,却独独未能研制出扇动翅膀就能飞行的“扑翼飞机”。

  一架名叫“门特”的“扑翼飞机”起劲地扇动着双翼,像一只蜻蜓飞向多伦多研究中心的天棚。一名带着眼镜的年轻人小心翼翼地用遥控器的操纵杆控制着空中的“扑翼飞机”。“门特”开始在空中盘旋。突然,机翼震动的声音被雷鸣般的掌声所淹没。

  这是“门特”的处女航,它标志着人们在寻求建造“扑翼飞机”方面迈出了具有里程碑意义的一步。“扑翼飞机”是由扑翼(可以活动的翅膀或称机翼)驱动,它其实是一个可以拍打自身机翼的飞行机器人。“门特”是由多伦多空间研究院和位于加州门洛公园的一家非盈利性研发公司“SRI国际”共同研制的,它是世界上第一架盘旋式扑翼飞机。

  设计“门特”的技师受了“墙上飞行间谍”的启发而产生研制“扑翼飞机”的念头的。1997年,美国国防高级研究设计局的詹姆斯·麦米克尔首先提出的“墙上飞行间谍”这一概念。他设计了一个代号为“空中微型交通工具”,这种工具只有昆虫大小,但具有昆虫的飞行能力,能够飞到敌人搜集敌人所在地区的情报。

  扑动的机翼比美军在阿富汗战争、伊拉克战争中使用的无人侦察机的固定式机翼更具优势。扑翼可以使飞机像昆虫和鸟类那样低速飞行、盘旋、急转弯甚至掉倒飞。扑翼下面可以产生一种涡流,这是“扑翼飞机”飞行的必要助推力。“扑翼飞机”就是通过自身机翼的扇动产生的上下大气压而飞行的。

  五角大楼的陆军研究局和海军研究局都表示对该计划表示支持,并将其列入2004年资助名单中。美国宇航局(NASA)对“受生物启发的飞行”非常感兴趣,因为他们可以将这种技术用于行星探索。今年7月,美国宇航局还就此课题在美国弗吉尼亚州汉普顿兰利研究中心举行过专门的会议。

  “扑翼飞机”要真正派上用场,还得过几道“技术关”。首先,研究人员必须使飞机上安装的人造肌肉产生翅膀运动。其次,研究人员还必须使飞机能够从盘旋慢慢过渡到水平飞行状态。第三,原型机耗能过大,飞行时间过短。“不用说到达火星,哪怕连一个小地方都飞不出去。”一位研究人员感叹说。

  2010年8月2日,加拿大航空工程师又发明了一种可以真正振翅飞翔的人工动力飞行器。这种飞行器被命名为“雪鸟”,是首架人工动力扑翼飞机,并首飞成功。

  在飞行过程中,它保持一定的高度和空速共飞行了19.3秒,飞行距离达到145米,平均速度大约为每小时25.6公里。

  加拿大多伦多大学航空与航天工程学博士生托德-雷彻特是“雪鸟”扑翼飞机的主要研发者,也是“雪鸟”扑翼飞机的飞行员。雷彻特介绍说,“‘雪鸟’代表了一个古老的航空梦想。纵观历史,无数古人都曾梦想能够像鸟类一样,依靠自己的力量在天空中自由飞翔。也有成千上百人曾经真正努力尝试过。”

  值得注意的是,“雪鸟”扑翼飞机翼展长达32米,这一数据可以与“波音-737”相媲美。不过,“雪鸟”的重量只有42.6公斤,甚至比一架典型的“波音-737”飞机上的所有枕头重量总和都要轻。 雷彻特介绍说,“‘雪鸟’的主体结构是由我们自己制造的碳化纤维管构成,因此它的强度和硬度恰好满足需要。其余部分的材料仅仅是一些泡沫材料、轻质木材等,这些材料与人们通常制作小型飞机模型时所使用的材料差别并不大。”

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