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扑翼飞行器

归档日期:07-13       文本归类:低空飞行      文章编辑:爱尚语录

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  扑翼飞行器(英文学名:ornithopter),是指像鸟—样通过机翼主动运动产生升力和前行力的飞行器,又称振翼机。其特征是:1.机翼主动运动。2.靠机翼拍打空气的反力作为升力及前行力。3.通过机翼及尾翼的位置改变进行机动飞行。

  人类的飞行梦就是从扑翼飞行器开始的,从固定翼初步实现的。目前固定翼飞行器已经可以将人类送上蓝天,但扑翼梦还在进行中。

  扑翼飞行器有诸多优点:1.扑翼飞行器无需跑道垂直起落。2.动力系统和控制系统合为一体。3.机械效率高于固定翼飞机。其局限为:1.难于高速化、大型化。2.对材料有特殊要求(材料要求质量轻,强度大)。

  扑翼飞行器的几大难点:1.扑翼空气动力学还未成熟,无法指导飞行器设计。2.材料要求过高。3.结构难。

  扑翼飞行器的前景:正因为没有成熟就没有条条框框,于是出现了政府、民间、专业、业余一起上呈百家争鸣的局面,为各自以后的发展打下良好的基础。只要几大难点的破解工作完成,那么扑翼飞行器的上天之日就屈指可数了。

  像鸟一样飞行,这样的主意最早可以追溯到古希腊工程师(当年应该是设计师一类的)代达洛斯和他的儿子伊卡洛斯。而在中国的汉书里面记载道:国号新,就是汉代的那个王莽,在19C前,曾经视察过最早的扑翼飞行器飞行测试。

  【一个家伙说他可以一天飞行一千里,来监视匈奴人的活动。于是王莽立刻就去视察这个事情。那个家伙就拿出一套家伙装备上——看起来就像一只大鸟,有俩翅膀,他的脑袋和身体全部是覆满了羽毛,这些羽毛用绳子打结给连上的。在领导面前,他飞行了大概几百步远,然后摔下来了。(编者注:估计这家伙会因为欺君被砍头,没飞到1000里)】

  载人的大致上可以分为两类:一类是手动的,就是动力来源于手臂扑扇;一类是引擎作为动力来源的。

  在1894年左右,一个叫做奥多Otto Lilienthal的家伙在德国变得非常出名,主要是他几次公开的滑翔飞行,而且都成功了。同时这位老兄也对扑翼飞机进行了数次的实验。最后他还建造了这样的一架飞行器,可惜这位老兄走的太早,这项工程就没有完成。

  最近的(意思就是中间的我就不搞文字工作了)在2010.8.2号,多伦多航空学院的一个哥们叫做todd reichert,试飞了一架人力的扑翼飞机,这飞机有个好名字叫做雪鸟。这架翼展达32M重约92.59磅的大家伙使用碳纤维、玻萨轻木、泡沫制作而成的;这个飞机可以飞15.91英里每小时。

  实践中的不断应用使得扑翼飞机的发展逐渐向模拟鸟类或者模拟昆虫两个方向。科罗拉多的一个野生生物组织就曾经御用这类飞行器来解救陷入枪伤困境的美国松鸡。一个人造的鹰爪安装在飞行器上,研究人员远程操控,然后利用这个来抓住松鸡用于研究。 由于扑翼飞行器模仿的是鸟类昆虫,因为他们有很高的军用价值,可以用来在从事间谍活动而不用担心惊扰敌人。国外一个在Paul B. MacCready 保罗麦克格雷迪领导下的研究机构,就曾经研发过一个大型昆虫般大小的飞行器,这个成果距离实战已经非常近了,有可能被运用于实战中。 与此同时,麦克在80年代中期还为另一个叫做Smithsonian Institution的组织研发过一款飞行器,是半雷达控制的,是一个巨大的家伙,后来被运用在IMAX电影On the Wing中。 最近的从2002年开始,Theo Van Holten霍尔顿教授正在致力于发展另外一款飞行器,这个扑翼飞行器看起来像一架直升机,他被称作ornicopter ,不过和直升机不同的是,他的动力机构并不会有扭矩反馈。 而最新的国内见到的是在10年的珠海航展上的一架内地公司的产品,ASN21

  1微型扑翼无人机。这种无人机体积非常轻小,便于单兵携带,扑翼推进使其产生的噪声非常小,便于战场隐蔽侦察。

  ASN211具备自主飞行能力,可按照事先规划的导航点进行巡航,组装简便,单个士兵即可携带,不使用螺旋桨,也没有马达高速旋转时产生的噪音,在战场上非常难以发现。结构异常简化,最大限度减轻了重量,三大核心部件:飞控导航系统,扑翼马达和信号传输系统都实现了微型化。

  航模爱好者们经常自己制作各种不同的扑翼飞机,这些飞机有的很小用胶水粘起来的,大的有的甚至是用无线电来遥控。 那些胶水制作的小飞机在设计和制作过程中都非常的简单,爱好者们经常用这种类型的飞机来进行各种长航时飞行竞赛。但是在这种竞赛中那些领先的飞行器在设计上无不是精致无比,在制作上更是一大挑战。罗伊怀特Roy White目前手中拿着美国的一项纪录,他利用这种手中制作的扑翼飞机完成了历史上飞行航时最长时间的飞行,总计21分44秒。

  如果你想制作一件这样的飞机,可以给你一些有用的书籍和信息:其中包括扑翼飞机设计指南BYNathan Chronister;还有一个网站叫做扑翼空间The Ornithopter Zone web site,在这个网站里有大量关于如何制造和放飞扑翼飞机的信息。

  如果你想深入的了解扑翼飞机,编者的建议是去英文网页搜索,那里有很多注释。 其中之一: 17、 T.J. Mueller and J.D. DeLaurier, An Overview of Micro Air Vehicle Aerodynamics, Fixed and Flapping Wing Aerodynamics for Micro Air Vehicle Applications, Paul Zarchan, Editor-in-Chief, Volume 195, AIAA, 2001

  1,罗伯特70年代的一部电影,Brewster McCloud,讲述一个年轻男子和他的雄心壮志,这个志向就是造一架载人扑翼飞机

  2,阿兰帕克84年的一部电影,in birdy,讲述Birdy这个小同学带了一架自制的扑翼飞机到学校,然后在教室里面飞的时候,把他的哥们都震惊了!

  3,Frank Herberts Dune universe features ornithopters (colloquially called thopters) as one of the primary modes of transportation on the desert planet Arrakis.

  4,在游戏Jade Empire中,扑翼飞机被运用于长距离运输和奔袭,同时也是很多支线任务的关键角色。ps:类似于红警的飞艇?

  5,在系列片Michael Moorcocks Hawkmoon中扑翼飞机成了邪恶帝国Granbretan的工具。

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