撲翼飛行器

通過機翼運動產生升力的飛行器

撲翼飛行器(英文學名:ornithopter),是指像鳥—樣通過機翼主動運動產生升力和前行力的飛行器,又稱振翼機。其特徵是:1.機翼主動運動。2.靠機翼拍打空氣的反力作為升力及前行力。3.通過機翼及尾翼的位置改變進行機動飛行。

飛行器介紹


類飛夢撲翼飛器始,固翼初步。固翼飛器類送藍,撲翼夢。
撲翼飛器諸優:.撲翼飛器需跑垂落。.系統控制系統合。.機械效率高於固定翼飛機。其局限為:1.難於高速化、大型化。2.對材料有特殊要求(材料要求質量輕,強度大)。
撲翼飛器:.撲翼空未熟,指導飛器設計。.材料求。.構。
撲翼飛行器的前景:正因為沒有成熟就沒有條條框框,於是出現了政府、民間、專業、業餘一起上呈百家爭鳴的局面,為各自以後的發展打下良好的基礎。只要幾大難點的破解工作完成,那麼撲翼飛行器的上天之日就屈指可數了。

發展歷史


像鳥一樣飛行,這樣的主意最早可以追溯到古希臘工程師(當年應該是設計師一類的)代達洛斯和他的兒子伊卡洛斯。而在中國的漢書裡面記載道:國號新,就是漢代的那個王莽,在19C前,曾經視察過最早的撲翼飛行器飛行測試。
【一個傢伙說他可以一天飛行一千里,來監視匈奴人的活動。於是王莽立刻就去視察這個事情。那個傢伙就拿出一套傢伙裝備上——看起來就像一隻大鳥,有倆翅膀,他的腦袋和身體全部是覆滿了羽毛,這些羽毛用繩子打結給連上的。在領導面前,他飛行了大概幾百步遠,然後摔下來了。(編者註:估計這傢伙會因為欺君被砍頭,沒飛到1000里)】

載人式


載人的大致上可以分為兩類:一類是手動的,就是動力來源於手臂撲扇;一類是引擎作為動力來源的。
撲翼飛行器
撲翼飛行器
在1894年左右,一個叫做奧多Otto Lilienthal的傢伙在德國變得非常出名,主要是他幾次公開的滑翔飛行,而且都成功了。同時這位老兄也對撲翼飛機進行了數次的實驗。最後他還建造了這樣的一架飛行器,可惜這位老兄走的太早,這項工程就沒有完成。最近的(意思就是中間的我就不搞文字工作了)在2010.8.2號,多倫多航空學院的一個哥們叫做todd reichert,試飛了一架人力的撲翼飛機,這飛機有個好名字叫做雪鳥。這架翼展達32M重約92.59磅的大傢伙使用碳纖維、玻薩輕木、泡沫製作而成的;這個飛機可以飛15.91英里每小時。

無人式


實踐中的不斷應用使得撲翼飛機的發展逐漸向模擬鳥類或者模擬昆蟲兩個方向。科羅拉多的一個野生生物組織就曾經御用這類飛行器來解救陷入槍傷困境的美國松雞。一個人造的鷹爪安裝在飛行器上,研究人員遠程操控,然後利用這個來抓住松雞用於研究。由於撲翼飛行器模仿的是鳥類昆蟲,因為他們有很高的軍用價值,可以用來在從事間諜活動而不用擔心驚擾敵人。國外一個在Paul B. MacCready 保羅麥克格雷迪領導下的研究機構,就曾經研發過一個大型昆蟲般大小的飛行器,這個成果距離實戰已經非常近了,有可能被運用於實戰中。與此同時,麥克在80年代中期還為另一個叫做Smithsonian Institution的組織研發過一款飛行器,是半雷達控制的,是一個巨大的傢伙,後來被運用在IMAX電影On the Wing中。最近的從2002年開始,Theo Van Holten霍爾頓教授正在致力於發展另外一款飛行器,這個撲翼飛行器看起來像一架直升機,他被稱作ornicopter ,不過和直升機不同的是,他的動力機構並不會有扭矩反饋。而最新的國內見到的是在10年的珠海航展上的一架內地公司的產品,ASN21
撲翼飛行器
撲翼飛行器
1微型撲翼無人機。這種無人機體積非常輕小,便於單兵攜帶,撲翼推進使其產生的雜訊非常小,便於戰場隱蔽偵察。
ASN211具備自主飛行能力,可按照事先規劃的導航點進行巡航,組裝簡便,單個士兵即可攜帶,不使用螺旋槳,也沒有馬達高速旋轉時產生的噪音,在戰場上非常難以發現。結構異常簡化,最大限度減輕了重量,三大核心部件:飛控導航系統,撲翼馬達和信號傳輸系統都實現了微型化。

航模撲翼飛機


航模愛好者們經常自己製作各種不同的撲翼飛機,這些飛機有的很小用膠水粘起來的,大的有的甚至是用無線電來遙控。那些膠水製作的小飛機在設計和製作過程中都非常的簡單,愛好者們經常用這種類型的飛機來進行各種長航時飛行競賽。但是在這種競賽中那些領先的飛行器在設計上無不是精緻無比,在製作上更是一大挑戰。羅伊懷特Roy White目前手中拿著美國的一項紀錄,他利用這種手中製作的撲翼飛機完成了歷史上飛行航時最長時間的飛行,總計21分44秒。
如果你想製作一件這樣的飛機,可以給你一些有用的書籍和信息:其中包括撲翼飛機設計指南BYNathan Chronister;還有一個網站叫做撲翼空間The Ornithopter Zone web site,在這個網站里有大量關於如何製造和放飛撲翼飛機的信息。
撲翼飛行器
撲翼飛行器

動力學原理


如果你想深入的了解撲翼飛機,編者的建議是去英文網頁搜索,那裡有很多註釋。其中之一: 17、 T.J. Mueller and J.D. DeLaurier, "An Overview of Micro Air Vehicle Aerodynamics", Fixed and Flapping Wing Aerodynamics for Micro Air Vehicle Applications, Paul Zarchan, Editor-in-Chief, Volume 195, AIAA, 2001。

流行文化


1,羅伯特70年代的一部電影,Brewster McCloud,講述一個年輕男子和他的雄心壯志,這個志向就是造一架載人撲翼飛機
2,阿蘭帕克84年的一部電影,in birdy,講述Birdy這個小同學帶了一架自製的撲翼飛機到學校,然後在教室裡面飛的時候,把他的哥們都震驚了!
3,Frank Herbert's Dune universe features ornithopters (colloquially called 'thopters) as one of the primary modes of transportation on the desert planet Arrakis.
4,在遊戲Jade Empire中,撲翼飛機被運用於長距離運輸和奔襲,同時也是很多支線任務的關鍵角色。ps:類似於紅警的飛艇
5,在系列片Michael Moorcock's Hawkmoon中撲翼飛機成了邪惡帝國Granbretan的工具。