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标题: 仿枫树种子的单翼微型飞行器 [打印本页]

作者: 大鹏展翅冲天起    时间: 2010-6-24 14:48
标题: 仿枫树种子的单翼微型飞行器
从枫树种子获得灵感的单翼飞机

 (Credit: Eric Schurr/A. James Clark School of Engineering, University of Maryland)

  记得孩时看到秋天的枫树种子(或翼果)像直昇机一样旋转後掉落在身边总会觉得很有趣?我是这样的,所以我喜欢这款由马里兰大学詹姆士克拉克工程学院(University of Maryland's A. James Clark School of Engineering)的研究生发明的旋翼飞机。

  这是一台遥控单翼直昇机(monocopter),它的设计在空气动力学与几何学上很大成份是模仿枫树种子。该校研究人员花了数年试着做出可自动驾驶并模仿枫树种子旋转降落的飞行器,结果做出来的飞行器很棒。

  如同你在影片中看到的,这台正在等候专利判决的飞行器只用一个旋翼起飞,用来维持稳定的安定翼也只有一个,看起来虽然有点怪异却行得通。这是受大自然影响的科学成果很棒的一个例子。

  发明的学生们表示,他们所创造出来的是全世界最小的可遥控单翼旋翼飞机,最长的地方只有3.7英寸,旋翼的大小等同於一棵天然的翼果。研究生Evan Ulrich表示,他认为这台飞机可以100美元以下的成本被大量生产成玩具,更酷的是这台原型飞机的零件来自携带型呼叫器的振动马达。

  这也可以应用在军事或救援行动上,在飞机上装设小型摄影机就可轻松地在某个地区搜寻生还者,或是军事目标。不论这台飞机最後用作什麽用途,可以确定的是,我真的很想得到一台。


枫树种子下落时,自旋的形状类似于微型直升机。正因为下降过程非常缓慢,它们可以随风飞得很高并分散到很远的距离。但是这些种子如何控制如此缓慢的速度,科学家一直困惑不解。近期发表在《Science》的一篇文章中,荷兰Wageningen大学以及美国加州大学的研究人员揭开了这种旋转的种子的空气动力学秘密。



这项研究由by David Lentink副教授以及Michael H. Dickinson主持,研究结果表明,枫树种子在空中缓慢下降过程中,种子通过旋转,在最前沿的上方产生一个漩涡,因此,枫树种子中,这一漩涡处的气压要比外部气压低。有效地减少了下降的重力。这种种子与无漩涡的种子相比,前者产生向上的力是后者的两倍。



这种依靠漩涡的力量增加向上的力十分类似于昆虫,蝙蝠以及蜂鸟盘旋拍拍打翅膀。这个发现意味着植物和动物在飞行演化上有相似的空气动力学途径。



这项研究将会对螺旋降落伞的设计产生影响,这种螺旋降落伞可以减缓未来行星探测器的降落的速度。


英文原版:
What do a hummingbird, a moth, and a maple tree have in common? They all use a similar trick to fly. Okay, okay, a maple tree doesn’t fly. But its seeds kind of do. Maples make those little whirlybird seeds you see spiraling down in droves each spring. Their papery little wings keep them aloft so they can find a good place to germinate and make a new maple. But how they manage to fall so slowly has been a bit of a mystery—until now.

Scientists filmed maple seeds as they wafted through a smoke-filled wind tunnel. And they found that a spiral of air develops on top of each falling seed’s wing. That vortex generates lift, and acts like a miniature tornado that sucks the seed up. The study appears in the June 12th issue of the journal Science.

The same type of vortex also helps bats, hummingbirds and insects soar. So it seems that plants and animals have both stumbled on the same aerodynamic approach to battling gravity. Which explains why the acorn might not fall far from the tree, but maple seeds can really go the distance.
作者: 大鹏展翅冲天起    时间: 2010-6-24 15:00
标题: 遥控纳米飞行器
遥控纳米飞行器
    遥控纳米飞行器是一种革命性的微型飞行器。是由美国国防部高级研究计划局发起,美国军方与洛克希德-马丁公司签订合同,由洛克希德-马丁公司研制的。
  遥控纳米飞行器的外形与枫树叶子相似,最大起飞重量为0.35盎司。它能搜集战区情报,甚至能在室内巡视。在未来的军事行动中,将由战机来发射这种纳米飞行器。飞行员通过嵌在机翼里的摄像机观察其飞行路线,并使其飞向目的地,就象一粒枫树种子一样。这种单翼飞行器可以旋转飞行,但其摄像机能持续提供前方的情况,并将图像传输到一个小型手持显示器上。
  由于遥控纳米飞行器不到2英寸长,所以它能够在一个敌军士兵的肩头观察情况,然后悄然飞走,返回发射点。
  该飞行器通过安装在其单翼上的一个微型化学火 箭提供动力,飞行范围约1100码。机翼上还可以安装电池以及飞行控制装置。飞行器上搭载的重0.07盎司的传感器指令舱可以根据执行任务的特点而更换,选择范围包括遥感、导航、通讯装置和图像传感器等。
作者: songyi    时间: 2010-6-24 15:07
高科技呀
作者: 入魔在2010    时间: 2010-6-24 15:58
:em26:
作者: chemi520    时间: 2010-6-24 17:09
牛人
作者: tzbyqxiaomin    时间: 2010-6-24 17:15
都是国外的人研究出来的
作者: 新手老头    时间: 2010-6-24 18:49
有视频就好看了。
作者: 夜影    时间: 2010-6-25 02:49
单翼直升机N年前就有了,可能这个桨的效率稍高一点罢了~
作者: 逍遥枫叶    时间: 2010-6-25 03:22
仿生机器
作者: 大鹏展翅冲天起    时间: 2010-6-25 13:37
夜影 发表于 2010-6-25 02:49
单翼直升机N年前就有了,可能这个桨的效率稍高一点罢了~

兄台你发几个单翼直升机的例子给我看看
作者: 夜影    时间: 2010-6-25 16:32
单翼直升机和单桨固定翼确实很早前就有了,固定翼竞速机为了提高飞行速度很多都是选用单桨的螺旋桨,因为单桨的涡流干涉较双桨小,同样的动力下能获得更高的转速。具体例子论坛里也有的,我也是从论坛里看到的,有兴趣的话自己翻翻旧贴吧~
作者: 郭启军    时间: 2010-6-26 13:20
标题: 视频
http://www.rtage.com/video/weixiao/2009/1026/844.html
作者: 夜影    时间: 2010-6-26 16:58
汗,机身振动得这么夸张,肯定不耐操也不好控制,估计只是效率稍高一点,没有什么实用意义,还不如用普通单桨,更稳定~
作者: 大鹏展翅冲天起    时间: 2010-6-27 13:27
标题: 怎么这么快就沉下去了
我还要看看高人谈谈单翼直升机呢
作者: 大鹏展翅冲天起    时间: 2010-6-29 17:19
标题: 我要顶起来
我要顶起来,让各位牛人谈谈单翼直升机
作者: ngaihua    时间: 2010-6-29 18:58
幫頂
作者: 信号旗    时间: 2010-6-29 19:05
看看再说
作者: 龙飞凤    时间: 2010-6-29 19:07
标题: 国人要自强呀!!!!顶!!!!!

作者: 老于    时间: 2010-7-7 00:35
:em26:
作者: 大鹏展翅冲天起    时间: 2011-1-9 09:31
标题: 很久没来了,看看各位对单翅机器人有什么高见
很久没来了,看看各位对单翅机器人有什么高见
作者: coolman8    时间: 2011-1-9 09:59
:em17:  要研發一個飛行器,要講實用之處的!

否則,單純為了飛行而飛行的話,我見過老外將拖把加馬達飛上天!

祗要有動力,甚麼也能飛!
作者: 大鹏展翅冲天起    时间: 2011-2-28 13:39
标题: 很久没来了,自己顶一下
很久没来了,自己顶一下




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