这个长得像蜜蜂一样的飞行器,能上天也能下海

这个长得像蜜蜂一样的飞行器,能上天也能下海的照片 - 1

无论是无人机还是机器人,或许最好的形态是像动物,动物对于环境有着天生的适应能力,有能走的,有能游的,有能飞的。

“飞行潜艇”是1939年一名俄罗斯工程师提出的概念,顾名思义是可以在空中和水下任意穿梭的“潜艇”,不过一直以来很少有成功的案例,过去美苏都曾设计过潜水飞机,但从来没有进入实用阶段。美国国防高级研究规划局(DARPA)曾在五年前计划研制一种可以像海鸥 、鸬鹚等水鸟一样,既可以在天上飞,又可以潜入水下、秘密地潜入海底以接近目标物的新型飞机。世界上最大的民用飞机制造商同时也是世界上最大的军用无人机制造商之一的波音,目前也在研发一种可以远程控制、可变身为“潜水艇”的“两栖”无人机。只是无一例外,这些飞机都还在研发阶段。

现在,这一瓶颈或许要被打破了。美国哈佛大学官方网站最近发文称,该校微型机器人实验室将飞行潜艇的设计向前推进了一步,他们设计的外形像蜜蜂“昆虫飞行器”,既能在空中飞,也能在水中游。

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就像鸽子和鱼是无法在同一个环境中生存一样,飞机与潜艇也很难合二为一。飞机和潜水艇在设计方向上可以说有着天壤之别,飞机要飞天,重量必须轻,而潜艇为了对抗水压,必须要有厚重的舱壁;飞机依靠机翼提供升力,而潜艇则通过调整浮力上升或下沉。

最开始,哈佛大学的工程师们从角嘴海雀身上找到设计的灵感,这是罕见的海陆两栖鸟类。同时他们发现角嘴海雀在空气中和水中的扑翼动力学机制非常相似,两种情况下,翅膀都是前后摆动,唯一的区别是摆动速度。

因此研究团队设计出既能飞翔又能游泳的蜜蜂飞行器,它比曲别针还小一些,其微型翅膀的煽动频率可高达每秒120次。不过,其轻巧的身形无法打破水面张力。为此,蜜蜂飞行器在进入水面之前会以某个角度悬停在水面,暂时关掉引擎,然后沉入水里下潜。

进入水面后动力将成为另一个问题,也就是会受到水的阻力,水的密度是空气的1000倍,若蜜蜂飞行器翅膀煽动的频率不加调整,则很容易被毁掉。研究团队将这个频率从每秒120次降至每秒9次,但同时保持了煽动的动力机制以及相同的铰链设计。

当然,目前该蜜蜂飞行器只能从空中进入到海中,而无法从海中过渡到空中,因为从水中出来时,还不能产生足够的升力,而这正是研究团队下一步要攻克的难点。

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