撲翼式微型無人機

撲翼式微型無人機

微型無人機在15厘米時螺旋槳還可產生需要的效率,但在7.62厘米以下就需要採用翅膀了。對於較小的微型機,撲翼可能是一種可行的辦法,因為它可以利用不穩定氣流的空氣動力學,以及利用肌肉一樣的驅動器代替電動機。

基本介紹

  • 中文名:撲翼式微型無人機
“微型蝙蝠”,“機器蒼蠅”,微型無人機的套用,發展前景,

“微型蝙蝠”

加利福尼亞工學院與Aero Vironment公司等單位正在研製一種微型蝙蝠(Microbat)撲翼式無人機,目的是要了解撲翼方式是否比小型螺旋槳更有效,它的隱蔽性如何,是否可以像蜂鳥一樣垂直飛行。
微型蝙蝠的翼展為15厘米,重10克,具有像蜻蜓一樣的MEMS驅動的翅膀,撲翼頻率為20赫茲。該機可攜帶一台微型攝像機,上下行鏈路或音響感測器。在試飛中它無控制地飛行了18分鐘,46米遠,後因鎳鎘電池用完而墜地。

“機器蒼蠅”

1998年初,加利福尼亞大學開始研製一種撲翼式微型無人機,叫機器蒼蠅。研製的目的是利用仿生原理獲得蒼蠅的傑出的飛行性能。計畫到2004年底它能夠飛行。軍方對它的偵察能力很感興趣,想利用它在城市環境中進行秘密監視及偵察。
機器蒼蠅有普通蒼蠅大小,樣子也像蒼蠅。不過它有4隻翅膀而不是兩隻,只有一個玻璃眼睛而不是兩隻球形眼睛。機器蒼蠅重約43毫克,直徑5-10毫米,與真蒼蠅差不多,它的身體用像紙一樣薄的不鏽鋼製成,翅膀用聚酯樹脂做成。機器蒼蠅由太陽能電池驅動,一個微型壓電石英驅動器以每秒180次的頻率扇動它的4隻小翅膀。驅動器的質量大大小於一隻綠頭蒼蠅的質量,但它比肌肉產生的能量密度大得多。
為什麼要研製機器蒼蠅?因為它的體積小,隱蔽性好。為什麼不研製好看一些的蜻蜓呢?因為蜻蜓有4隻翅膀,使它的複雜性增加了一倍。更重要的是蒼蠅是出色的飛行員,它可以由任何方向上起飛及降落,甚至頭朝下起飛。它可以在百分之3秒內改變方向。它的信號處理速度令超級計算機望塵莫及。由於蒼蠅飛行的複雜性,使機器蒼蠅需要用4隻翅膀代替兩隻翅膀。可能使用的技術有直徑1毫米的微型陀螺儀,以及正在研製中的“靈巧灰塵”,即在一片微小的矽片灰塵中集成有感測器、通信裝置及計算機電源。

微型無人機的套用

微型無人機在軍事上有廣泛的用途,它可進行偵察,生化戰劑的探測,目標指示,通信中繼,武器的發射,甚至可以對大型建築物及軍事設施的內部進行監視。它特別適合於在城市作戰中使用,它可以填補衛星和偵察機達不到的盲區。機上裝備的攝像機、紅外感測器或雷達可將目標信息傳回,士兵通過手掌上的顯示器,可以看見山後或建築物中的敵人。如果裝上電子鼻,它甚至可以根據氣味跟蹤某個要人。

發展前景

微型無人機的研究正在加緊進行,它發展的潛力是很大的。在戰場上,微型無人機、特別是昆蟲式無人機,不易引起敵人的注意。即使在和平時期,微型無人機也是探測核生化污染、搜尋災難倖存者、監視犯罪團伙的得力工具。

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