瑞典隆德大學最近的研究發現,折疊翅膀的鳥類飛行效率更高在上升過程中,這可能會導致撲翼無人機的發展。機翼折疊可能是提高撲翼無人機推進和空氣動力學效率的有效方法。
鳥類作為無人機的靈感來源
鳥類是體型最大、種類最多的動物當今世界存在的高效飛行動物,使它們成為無人機開發的靈感來源。話雖如此,專家們必須對鳥類展開翅膀的各種方式進行空氣動力學研究,以確定最佳的拍打策略。
研究團隊利用這些信息,著手構建一個可以像一隻鳥。
Christoffer Johansson 是隆德大學的一名生物學研究員。
“我們製造了一個機器人翅膀,它比以前的機器人更像鳥一樣拍打,而且拍打的方式是鳥類無法做到的, ”約翰遜說。 “通過在我們的風洞中測量機翼的性能,我們研究了實現機翼上沖程的不同方式如何影響飛行中的能量。”
之前的研究表明,鳥類在飛行時會更水平地拍打翅膀飛行緩慢,新的研究詳細說明了為什麼會這樣。根據這項研究,鳥類可能會這樣做,儘管它需要更多的能量,因為它更容易產生足夠大的力量來提升和推動自己。無人機可以做同樣的事情來增加它們可以飛行的速度範圍。
“新的機器人機翼可以用來回答有關鳥類飛行的問題,而這些問題僅僅通過觀察飛翔的鳥類是不可能的,”約翰遜繼續說道. “對現存鳥類飛行能力的研究僅限於鳥類實際使用的拍打運動。”
可能的應用
研究詳細說明了鳥類為什麼以他們的方式展翅高飛,它通過發現最有效的運動模式和創造最大的力量來做到這一點。該結果可應用於其他領域,以便更好地了解鳥類遷徙及其如何受到氣候變化和食物獲取的影響。
可應用這些結果的無人機的其他潛在用途包括:例如,使用無人機運送貨物。
“拍打無人機可以用於運送,但它們需要足夠高效並且能夠舉起由此帶來的額外重量,”Johansson 說。 “風如何移動對性能非常重要,因此這正是我們的研究可以派上用場的地方。”