英國牛津大學的科學家正在研制**性的昆蟲型微型飛行器

據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)報道，目前，英國牛津大學的科學家正在研制**性的昆蟲型微型飛行器。這種飛行器在設計上立基于昆蟲，采用富有革新性的撲翼和微型攝像頭。它們擁有廣泛的用途，可用于危險性過大而不適于人類的緊急情況，充當人類的好幫手，也可執(zhí)行**偵察任務。

昆蟲型飛行器的研制工作獲得英國工程和自然科學研究委員會的支持，牛津大學在此過程中扮演關鍵角色。此項研究由牛津大學動物學系的理查德-鮑姆菲利博士領導，旨在進一步了解昆蟲翅膀在過去3.5億年如何進化。他說：“大自然已經(jīng)解決了如何設計微型飛行器的問題。在向大自然取經(jīng)時，我們得出一系列發(fā)現(xiàn)，這些發(fā)現(xiàn)讓空氣動力學工程師研制新一代偵察機成為一種可能。之所以稱之為新一代是因為它們的體積與昆蟲相當，能夠像昆蟲一樣飛行并與周圍環(huán)境融為一體?！?/p>

當前體積小的先進固定翼無人偵察機寬度大約在1英尺(約合30厘米)左右。撲翼設計能夠讓飛行器實現(xiàn)微型化。為了具備飛行能力，任何物體都需要擁有推進力和上升力。在飛機上，兩個單獨的裝置負責產(chǎn)生推進力和上升力(發(fā)動機提供推進力，機翼提供上升力)。這兩個條件限制了微型飛行器的設計。

昆蟲的撲翼能夠同時提供推進力和上升力。如果人造飛行器能夠有效模仿這種能力，便可讓飛行器的體積大幅降低，低于當前的設計。鮑姆菲利表示：“這需要我們進一步了解昆蟲翅膀如何進化，尤其是不同類型的昆蟲翅膀如何進化出不同的用途。例如，蜜蜂是攜帶負荷的升降機，蜻蜓等捕食者速度快，機動能力強，蝗蟲等昆蟲可以飛行相當長距離?！?/p>

他說：“研究昆蟲翅膀之間的差異是我們的工作重點。了解這些生態(tài)學差異能夠幫助我們根據(jù)所要執(zhí)行的任務設計出一系列機翼。也就是說，新型飛行器可以進行定制，滿足不同的需要，例如偵察敵方地形、崩塌的建筑或者化學溢出物，對體育比賽和其他事件進行電視報道?！?/p>

在利用**電腦建模能力和新高速高清晰攝像機技術方面，鮑姆菲利和他的研究小組走在世界前列，他們正在研究昆蟲的翅膀和性能。這項工作的關鍵是計算昆蟲翅膀周圍的氣流速度，可通過將昆蟲放入風洞進行研究加以實現(xiàn)。研究中，科學家在空氣中播撒光灰霧，用脈沖激光燈照亮這些顆粒，也就是采用顆粒圖像測速技術。

研究小組具有突破性的研究成果引起北約、美國空軍和歐洲宇航研發(fā)辦公室的注意。這項研究估計將在3到5年內(nèi)得出國防工業(yè)可以利用的發(fā)現(xiàn)，20年內(nèi)可研制和廣泛部署昆蟲大小的飛行器。鮑姆菲利說：“這是我們向大自然學習的又一個例子。微型飛行器是探查光線暗、危險性大和污穢地區(qū)的理想方式?！?/p>

目前，鮑姆菲利正利用英國工程與物理學研究基金提供的資金進行此項研究。這項研究的基本目的是了解自然選擇如何影響昆蟲翅膀的設計，了解空氣動力學和其他物理限制條件對這些設計的影響。他說：“進化并不局限于一種類型的昆蟲翅膀設計。我們的目的是了解自然選擇如何讓此成為現(xiàn)實。此外，我們同樣希望了解人造飛行器如何戰(zhàn)勝大自然的約束?！?/p>