昆虫如何实现不同于飞机的飞行原理？

Question

如题所述

Answer 1

微型机械飞行昆虫：探索自然界的飞行奥秘

长期以来，我们从苍蝇身上学到的飞行知识远超固定翼飞机。作为地球上最古老的微型飞行大师，昆虫，特别是像大黄峰这样的，其飞行原理与飞机截然不同，挑战了传统的空气动力学理论。迈克尔·迪金森，加州大学伯克利分校的生物学家，揭示了昆虫飞行的非凡之处，指出将固定翼飞机的理论套用在昆虫上往往会导致错误结论，需要全新的理论框架。

迪金森参与的微型机械飞行昆虫（MFI）项目，目标是研发小型飞行机器人，其尺寸远小于DARPA设定的15厘米限制，通过模仿丽蝇的翅膀扇动方式实现飞行。不同于飞机的稳态空气动力学，昆虫在旋涡流中飞行，翅膀产生的微型涡流和旋风使其能在空中停留。以下是昆虫获得升力的三个关键原理：

时失速：昆虫以陡峭的角度扇动翅膀，不同于飞机在失速时的阻力增大，昆虫的前缘涡产生升力。
流效应：翅膀摆动后产生的回旋，如同乒乓球上升，为昆虫提供上升力。
流捕捉：翅膀穿越空气时留下涡流，昆虫在旋转翅膀时能利用自身尾流获得升力，即使停止扇动也能维持。

迪金森强调，将这些原理应用到机器人设计上，需要从基本原理出发，突破已知框架。未来，研究人员将如何将这些自然界的飞行智慧转化为实际的机械飞行昆虫，让我们拭目以待。

扩展资料

在头顶上飞行的、配有微型摄像机的机械昆虫正在监视着一举一动。这些微型机械飞行物称为微型飞行器（MAV），它们可以嗡嗡地在敌军阵地的上空盘旋而几乎不会被下面的敌军注意到。很少会有人会注意这些只有一角硬币大小的飞行机器人。这些微型飞行器将比迄今为止开发的任何无人驾驶飞行器（UAV）都要小一个量级。其中一类微型飞行器的设计模仿了某些昆虫（包括苍蝇、蜜蜂和蜻蜓）的飞行动作。