蝙蝠飞行模型可以激发更聪明，更灵活的无人机
张山寒
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2024-11-18 09:25:54
摘要 蝙蝠是大自然中最好的传单之一 - 能够长时间飞行，在半空中精确地进行飞行，并且能够进入一些非常狭小的空间。然而，到目前为止，科学家...
蝙蝠是大自然中最好的传单之一 - 能够长时间飞行，在半空中精确地进行飞行，并且能够进入一些非常狭小的空间。然而，到目前为止，科学家还没有完全理解蝙蝠如何能够如此顺利地飞行。
不列颠哥伦比亚大学的工程师们首次在三维计算机模型中捕获了蝙蝠飞行的全部复杂性，可能激发未来设计更好的无人机和其他飞行器。研究人员用铝制造了一个简单的蝙蝠翼，并将其暴露在风洞中的水流中，以模拟飞行中蝙蝠的拍打，弯曲和扭转运动。通过跟踪和测量这些运动对机翼周围的湍流气流和航空机械力的影响，他们能够建立完整的蝙蝠飞行模型。
计算机模型在计算机与流体中描述，是第一个全面解释蝙蝠在机翼几何运动方面的扑翼飞行，该研究的资深作者，UBC机械工程教授Rajeev Jaiman说。
“以前的击球飞行数值模型过于简化或不完整，无法带来真正的实际效益，”他补充说。Jaiman解释说，蝙蝠翅膀非常独特，因为它们包含多个关节和可拉伸的膜，使它们能够在飞行时无数次地改变形状并恢复原状。
“虽然这种机翼变形使得蝙蝠飞行与鸟类飞行相比要复杂得多，但它也使蝙蝠成为高效的飞行机器，”他说。该研究团队包括来自新加坡国立大学的工程师，他们计划与布朗大学的研究人员合作开发一个物理蝙蝠模型。“我们将努力进一步优化拍打动作，”Jaiman说。“一旦到位，我们将拥有设计高效，灵活，自动化的蝙蝠的基础 - 认为智能无人机可以像鸡群一样飞行，并作为商业或应急响应的工具。”
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