劉天
多少年來,人類一直夢想模仿鳥類飛行,翱翔藍(lán)天。近期,德國費(fèi)斯托公司的科學(xué)家成功破譯了鳥類飛行原理,并運(yùn)用這一原理打造了一只名叫“聰明鳥”的仿生鳥。人們只要輕輕施加推力,就可以“放飛”這只仿生鳥。
什么是仿生鳥?
仿生學(xué)是模仿生物的特殊本領(lǐng)的一門科學(xué)。仿生學(xué)藉了解生物的結(jié)構(gòu)和功能原理,來研制新的機(jī)械和新技術(shù),或解決機(jī)械技術(shù)的難題。1960年美國人斯蒂爾首先提出這個概念。仿生學(xué)主要是觀察、研究和模擬自然界生物各種各樣的特殊本領(lǐng),包括生物本身結(jié)構(gòu)、原理、行為、各種器官功能、體內(nèi)的物理和化學(xué)過程、能量的供給、記憶與傳遞等,從而為科學(xué)技術(shù)中利用這些原理,提供新的設(shè)計(jì)思想、工作原理和系統(tǒng)架構(gòu)的技術(shù)科學(xué)。
走近仿生鳥
如果把仿生鳥和真正的海鷗放在一起,我們著實(shí)難辨真?zhèn)?,只有近距離觀察時才會恍然大悟。仿生鳥確實(shí)給人留下深刻印象。憑借這個發(fā)明,工程師們圓了人類最古老的夢想。
仿生鳥會上下扇動翅膀,自主飛行,還能通過遙控實(shí)現(xiàn)空中轉(zhuǎn)彎。這只仿生鳥由碳纖維材料制成,體重僅450克,翼展1.96米。翅膀完全張開時翼展可達(dá)2米。
這只看上去形似海鷗的智能鳥不但能夠完成鳥類的大多數(shù)動作,還可以根據(jù)氣流情況做出相應(yīng)的調(diào)整。
仿生鳥的軀干內(nèi)裝有充電電池、發(fā)動機(jī)、變速箱、曲柄軸和電子控制器。在做出精確飛行動作的同時,仿生鳥還會借助氣流滑翔。
仿生鳥如何飛
模型內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)輪和扭力馬達(dá)系統(tǒng)是讓仿生鳥自由飛翔的秘密??茖W(xué)家研制這款機(jī)器鳥的靈感來源于海鷗,其身體內(nèi)部裝有兩個旋轉(zhuǎn)輪,用于控制翅膀的上下拍打。這兩個旋轉(zhuǎn)輪與蒸汽機(jī)車的車輪類似,與牽引桿相連,通過轉(zhuǎn)動為仿生鳥拍打翅膀提供動力。上行沖程時,帶動翅膀朝上;下行沖程時,則推動翅膀朝下拍打。
顯然,仿生鳥的出現(xiàn)是一項(xiàng)富有革命性的設(shè)計(jì)。費(fèi)斯托的工程師們賦予這只超輕機(jī)器鳥非凡的空氣動力性能和敏捷度。仿生鳥可通過無線電對講機(jī)進(jìn)行控制,如果切換到自動模式,仿生鳥可自行在空中翱翔。很酷,不是嗎?
這項(xiàng)設(shè)計(jì)的意義很重大,可以運(yùn)用到多重領(lǐng)域。機(jī)器海鷗最大限度地使用輕質(zhì)材料有助于提高效率,降低能源消耗,而它的動力驅(qū)動單元則為混合動力技術(shù)的發(fā)展提供理念,充分考慮空氣動力學(xué)的流線型外觀也符合未來的工程設(shè)計(jì)方向。更酷的是,費(fèi)斯托這家世界上著名的氣動元件、組件和系統(tǒng)的生產(chǎn)廠商有意把仿生鳥推向玩具市場,使人人都能感受到仿生鳥所代表的當(dāng)代科技的魅力所在。