自從1.6億年前鳥類從恐龍那里繼承了翅膀以來，它們便充分發(fā)揮了飛行這項(xiàng)技能。
早期的航空工程師意識(shí)到，鳥類的翅膀有一個(gè)根本的問題：它雖然能給我們想要的升力，同時(shí)也給我們帶來的不想要的阻力。升力對(duì)于起飛、降落和機(jī)動(dòng)性都很重要，但是一旦離開地面在直線航道上以足夠快的速度飛行時(shí)，大部分翅膀會(huì)阻礙飛行速度的提升。
在這方面鳥類想出了一個(gè)很聰明的辦法：它們可以改變翅膀的形狀。由于重疊的羽毛和翅膀末端的關(guān)節(jié)，大多數(shù)鳥類可以將它們主要的飛行羽毛折疊回來，以大大降低翅膀的表面積。這樣它們就可以靈活的控制自己的翅膀在長短之間來回轉(zhuǎn)換，在翱翔于天際時(shí)進(jìn)行速度的優(yōu)化。
在飛行特性這一點(diǎn)上人類很難做到趕上鳥類—目前我們能做的也只不過是運(yùn)用復(fù)雜的機(jī)械原理創(chuàng)造出造價(jià)昂貴的笨重的翅膀，在天空做一些簡單的徘徊動(dòng)作。但瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)的研究人員卻認(rèn)為，現(xiàn)在就是我們趕超年齡在一億年以上的技術(shù)的時(shí)刻，他們使用了含有玻璃纖維的人工羽毛，覆上一層尼龍材料，并用碳纖維結(jié)構(gòu)加固，做出了能夠像真正的鳥類一樣在天空中飛行的無人機(jī)。
這種可以折疊的翅膀可以改變41%的表面積：當(dāng)翅膀完全縮回時(shí)，無人機(jī)的升力會(huì)減少32%，阻力減少40%，使無人機(jī)的速度從6.3m/s提高到7.6m/s。當(dāng)然，機(jī)翼面積的改變也使得飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性變差，使它的轉(zhuǎn)彎半徑從3.9米增加到了6.6米，這是所有翅膀的固有權(quán)衡。無人機(jī)通過張合翅膀可以實(shí)現(xiàn)快速飛行，當(dāng)翅膀折疊時(shí)可抵擋強(qiáng)風(fēng)，借助可折疊的翅膀，我們發(fā)現(xiàn)根本不需要副翼來幫助飛行器在飛行過程中轉(zhuǎn)彎。
變形機(jī)翼的機(jī)械模型
在飛行中改變翼展長度，無人機(jī)就可以在障礙物中穿行，從而實(shí)現(xiàn)研究團(tuán)隊(duì)追求的空氣動(dòng)力學(xué)目標(biāo)。這種帶翅膀的無人機(jī)為航空工業(yè)的發(fā)展提供了新的可能性，其強(qiáng)大的適應(yīng)能力在低空和風(fēng)速變化極快的城市環(huán)境中非常有用。研究人員指出，這種能適應(yīng)環(huán)境變化和各種氣象條件的翅膀，對(duì)仍在苦苦尋覓飛機(jī)不易彎曲的機(jī)翼和副翼的理想替代方案的工程師來說尤其具有重要意義。
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