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红隼激发澳大利亚研究人员无人机设计灵感   分享到:

人类不需要重新设计现在的机翼来创造出更好的飞行器。因为他们可以从大自然复制一个设计来提高飞行器的性能。猎鹰经历数千年的进化,拥有了一对完美的翅膀,而人类仅仅飞行了一个多世纪。所以澳大利亚皇家墨尔本理工大学的研究人员受到红隼翅膀的启发,设计了一款具有更高飞行效率的小型无人机。今日,他们的研究报告在“生物灵感与仿生学杂志”上公布。该报告是关于在飞行时如何利用气流节约能源的报告。

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之所以对红隼进行研究,一部分原因是它们较小的体型,红隼是体型较小的一种猎鹰,平均体重不到半磅(如果这些红隼是无人机的话,他们都不需要按照联邦航空管理局的要求进行注册)据首席作者亚历克斯·费舍尔称,还有一部分原因是他们有一个独特的狩猎的方式–他们可以悬停在空中某一位置而不拍打翅膀,这样能够帮助他们确认地面上的猎物。

研究人员建造了一架小型泡沫无人机,使用一种程序将无人机发射到空中,这种程序就是根据红隼飞行时的优势研发出来。

研究人员分别在建筑物和山体附近进行无人机的飞行测试,在飞行的同时收集气体动力学数据。首先,研究人员在山体附近飞行无人机,无人机的飞行非常成功,它在空中停留了十五分钟,直至电池耗尽。不过,无人机在建筑物附近的飞行时间却很短,只有不到一分钟,而且还是通过技术熟练的飞行员进行远程控制。试验证明疾风是无人机长时间飞行的最大障碍。

论文的结论:

作者认为这项技术适用于固定翼微型无人机,因为通过这项技术,无人机既可以在上升气流的地形中节省能量,也可以提供一个稳定的监测平台。

不过,在建筑物附近飞行仍然是最大的挑战, 但是研究人员认为他们可以克服,他们认为如果通过在城市中塑造上升气流或者是在城市中心以外的建筑物附近飞行的话,这种障碍就会减小许多。

这不是研究人员第一次将鸟类给予人类的灵感应用在无人机设计上,也有其他的无人机项目试图研究天鹅的飞行习惯、形态,从而改善无人机的稳定结构。这项研究更关注与行为和环境。未来的研究将有可能导致无人机像鸟类一样自由飞行,也许有一天,无人机将占领鸟类在空中的区域。


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