或将带来变革的仿生四翅鸟翼直升无人机

我们已经开发出了四翼鸟状机器人，称为“仿生鸟翼直升飞机”，是通过对迅捷的蜂鸟和昆虫的空气动力学和生物力学进行逆向工程来实现飞行和降落的。

鸟翼直升机有可能胜过和超越现有的静态机翼或螺旋桨无人机。

现有的无人机配置依靠螺旋桨和静态机翼。鸟翼直升机拍打翅膀以产生向前的推力。空气动力学和机翼运动之间的复杂关系使鸟类和昆虫能够以传统无人机无法实现的方式飞行。

它们可以滑行，悬停和进行特技飞行。它们可以像常规无人机一样，也可以选择悬停。它们可在狭窄的空间中缓慢降落，也可迅速飞升。

当前的多旋翼无人机的悬停能力非常优异，但是向前飞行比悬停要消耗更多的能量，因此它们无法飞出太远。固定翼无人机可以高速行驶，但是通常无法在不影响整体设计的情况下进行悬停。混合动力概念机，通常带有机翼和旋翼。与其他设计相比，混合动力飞机在悬停和巡航时的性能都较差，这是增加的零件重量造成的后果。

拍打翅膀是大自然独创的解决方案，可以快速，缓慢地飞行以及从任何地方降落和起飞。对于鸟类或昆虫，系统的每个部分都用于盘旋和巡航飞行，而无需携带多余的推进器或额外的机翼。

现有的固定翼和旋转翼无人机早已广泛应用，以至于现在的设计已接近其效率的极限。添加任何新部件都会影响其他方面的性能。

原则上讲，与传统飞机相比，鸟翼直升机能够执行更复杂的任务，例如远距离飞行，时而悬停以及在狭窄空间内完成机动动作。由于机翼面积大且机翼节拍慢，因此它在有人环境使用时噪音较小，也更安全。

我们工作的主要发现之一是，传统的螺旋桨驱动飞机的效率可能已接近现有直升机设计的极限。只有释放一些额外的力量，才能制造出更先进的飞行器。

这表明优化飞行设备是使新飞机设计可行的关键。我们现在正在努力抄袭大自然的机翼设计。

从某些方面来说，新系统中的设计变更带来的如此巨大的效率提升就不足为奇了。有翼生物通过数亿年的进化而得到优化。我们人类从事此工作还不足200年。

原文作者Javaan Chahl，南澳大利亚大学DST传感器系统联合主席。

本文译自 sciencealert，由 majer 编辑发布。