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2012年07月06日 星期五 放大 缩小 默认   
微型飞行器
像昆虫那样飞
阿碧
■美国研究人员还开发出微型飞行器编队
■微型飞行器可靠太阳能电池提供飞行动力
■荷兰研究人员开发的蜻蜓状飞行器
■模仿某些甲虫可以在空中盘旋飞行的侦察微型飞行器
■美国军方开发的可在指尖顺利地起飞和降落的微型飞行器
■机械昆虫放大的模型展示了复杂的内部结构
■西班牙研究人员开发出蝙蝠状微型飞行器
■现有的一些低空飞行器体积大且灵活性差
■英国研究人员开发的飞蛾状飞行器有醒目的高清摄像头
  一群小飞虫扑动着翅膀,悄无声息地从你身边掠过。等到经过你眼前的那一刹那,你可能会发现它们与寻常的小飞虫模样有所不同,它们有着金属般的光泽和复杂机械结构的身躯。对啦!如果在几年之后你遭遇这样的小飞虫,那你看见的确不是科幻片中的场景,它们是正在逐步投入使用的机械昆虫。 

  一些国家的研究人员正在研究机械昆虫,美国研究人员更加沉迷其中,因为他们相信这种小东西更非常有利于狭窄空间内的反恐和救灾,将来可以拯救无数生命。机械昆虫又名微型飞行器,在英文中有一个专门的名词MAV来称呼它们,以便与其他的无人飞行器UAV相区别。这些微型飞行器将逐步变得像昆虫那样小,甚至会更小一些。如果有人密谋进行恐怖袭击,这些小东西躲在房间的黑暗角落里偷听,一定不会引起恐怖分子的注意。如果地震引发了楼房坍塌,让这些小东西飞进碎石堆中,可以很快发现幸存者。 

  研究人员相信,除了反恐和地震救援,微型飞行器还有其他用途。比如,在战争侦察中,在对嫌疑犯住所的监控中,或在各种灾害事故的现场,这些小东西可以大展身手。它们可以像虫子那样灵活地飞行或爬行,通过直径1厘米以下的缝隙钻进隐蔽的空间中,然后启动摄像机,把拍摄到录像和录音通过无线发射器传输到指挥中心。工作人员就可以远程监控违法犯罪分子,或者找到事故现场的幸存者。 

  这些微型飞行器携带的摄像头基本上具有高清分辨率,有的还带有高清夜视功能,在暗角里也能拍摄到监控对象的一举一动。如果单纯是为了救灾,微型飞行器还可以启动LED灯以照明,以便尽快地发现幸存者,而且可提高录像清晰度,避免误报。如果是为了监控犯罪,这个灯肯定就不会启动,避免打草惊蛇。为了节省能量,它们在不需要飞行时还可以停留在某个地方进行定点监测。该启用飞行器上的那些仪器,都是工作人员进行远程操控,一般不会出现误操作。 

  更为令人惊奇的是,这些小东西可以像昆虫那样扑动翅膀飞行,而没有采用固定机翼。英国牛津大学的动物学家理查德·伯姆菲雷伊表示,昆虫的飞行要比我们常见的各种固定翼飞机要复杂得多。现有的绝大多数飞机之所以没有像自然界的鸟儿和昆虫那样扑动翅膀飞行,那不是因为自然界的飞行不够省力,而是因为科学家没有完全掌握来自大自然各种飞虫的飞行原理;固定翼飞行是一种简化了的飞行,如果采用有效的扑翼飞行,现有的飞行器会节约更多的能源。 

  由于微型飞行器不可能像大型飞机那样携带很多的燃料,这就逼迫研究人员像大自然学习,让微型飞行器像昆虫那样省力地飞行。理查德说:“大自然已经解决了如何设计微型飞行器的问题。昆虫的翅膀是3.5亿年进化的结果,是一种十分先进的飞行工具。向大自然中的各种飞虫学习,我们逐步掌握了这些虫虫飞行的空气动力学原理,一些微型飞行器已经能像昆虫那样飞来飞去。”一些微型飞行器靠一块太阳能电池板就可以完成数小时不间断的飞行。昆虫的飞行不仅节能,它们也具有相当的灵活性,昆虫可以随意且迅速地起飞和着陆,而且精确度很高,这是目前已经服役的最先进的人工飞行器也做不到的。 

  据报道,已经有好些国家开发出了昆虫一般微小且灵活的飞行器。除了上述来自英国的一些研究外,美国军方开发出的一款飞行器只有黄蜂大小,可以在研究人员的指尖顺利地起飞和降落。美国宾夕法尼亚大学的研究人员开发出了微型飞行器编队,20架微型飞行器可以协同执行侦察任务,从不同的角度对同一目标进行监控。此外,法国已经开发出来仿生扑翼微型无人机,荷兰一家公司开发出了仿造鹦鹉的微型飞行器。 

  有关研究人员表示,未来各国的空中力量竞争将出现多元化态势,不仅仅是太空和高空飞行器的较量,低空飞行器的力量也很重要。在低空飞行中,灵活性是最重要的一个因素。可以说,越灵活的低空飞行器越具竞争优势。要想灵活,向大自然的昆虫和鸟儿学习是必由之路。 

  有的研究人员甚至表示,最晚到2015年,低空微型飞行器将成为一些国家军方和警方的常备力量。到了那时,科幻影视中的“虫虫特工队”可能成为现实。在这些“虫虫特工队”中,除了微型飞行器外,各种善于沿着建筑物缝隙爬行的微型侦察机器也将加入其中,比如机械蛇、机械蜘蛛、机械蚂蚁等。  阿碧

     
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新民晚报新智B16微型飞行器
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2012-07-06 2 2012年07月06日 星期五