能上天又能入海的航海機(jī)器人滑翔機(jī)
據(jù)外媒報(bào)道，來(lái)自麻省理工學(xué)院(MIT)的工程師們由此制造出了一種混合動(dòng)力的機(jī)器人滑翔機(jī)，它能夠同時(shí)擁有空中和水上的最佳運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。據(jù)了解，這個(gè)滑翔機(jī)能夠像鳥(niǎo)一樣翱翔、像帆船一樣在水上沖浪。不過(guò)它在高空所需的風(fēng)力比信天翁要少，另外行駛的速度也要比帆船快上10倍。
信天翁被認(rèn)為是生物工程領(lǐng)域的奇跡。這些傳說(shuō)中代表了好運(yùn)的鳥(niǎo)類擁有一種能使它們展開(kāi)長(zhǎng)距離滑翔的生理機(jī)能。它們的翅膀?qū)捴?2英尺（3.7米），非常強(qiáng)壯的前緣和肌腱使其翼關(guān)節(jié)可以固定在某個(gè)位置。
這種鳥(niǎo)類可以在空中停留數(shù)年，期間它們只需要周期性地從海里捕撈出一條魚(yú)，不停歇的飛行遷徙1萬(wàn)公里是家常便飯。不過(guò)它們并不擅長(zhǎng)動(dòng)力飛行，同時(shí)它們的飛行速度也很少被人注意。
研究團(tuán)隊(duì)對(duì)信天翁的空氣動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究并找出它們是如何管理史詩(shī)般的遷徙。最后他們發(fā)現(xiàn)，鳥(niǎo)類經(jīng)常改變高度但速度卻不快。雖然空氣流速的差異不是很大，但通過(guò)在不同層之間的運(yùn)動(dòng)，信天翁很好地利用了“動(dòng)量轉(zhuǎn)移”。也就是說(shuō)，當(dāng)從較高、更快的層向下俯沖到較低、較慢的層，能量會(huì)從從上一層往下一層釋放，這樣鳥(niǎo)在不拍動(dòng)翅膀的情況下也能加速。
對(duì)此，科研小組指出，這種原理和數(shù)學(xué)原理跟帆船運(yùn)動(dòng)的機(jī)制一樣。帆船運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)介于兩種非常不同的介質(zhì)之間的運(yùn)動(dòng)--空氣和水。受到風(fēng)力作用的帆將把能量或動(dòng)力轉(zhuǎn)移到水里，此時(shí)，船就會(huì)向前推進(jìn)。
讓研究人員感興趣的倒不是兩者的相似之處反倒是它們的不同之處。信天翁可以利用很小的風(fēng)速差異，而帆船需要利用非常大的差異。那有沒(méi)有什么方法可以將兩個(gè)屬性組合在一起呢？
結(jié)果就是航空航天學(xué)教授設(shè)計(jì)的一種機(jī)器人滑翔機(jī)。據(jù)悉，這種滑翔機(jī)重約6磅（2.7公斤）、長(zhǎng)約3米、有一根像刀一樣的龍骨--可以浸入水中。另外它還配備了GPS、慣性測(cè)量傳感器、自動(dòng)駕駛儀和超聲波測(cè)高儀。
根據(jù)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)設(shè)想，當(dāng)風(fēng)力強(qiáng)勁時(shí)，滑翔機(jī)可以高飛并利用空氣層的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)風(fēng)減弱時(shí)，它會(huì)下沉并再次加速。除了機(jī)翼和龍骨外，該滑翔機(jī)還擁有一個(gè)三角形的帆，它可以在水中行駛的時(shí)候起到幫助。團(tuán)隊(duì)表示，計(jì)算結(jié)果顯示，當(dāng)風(fēng)速只有5節(jié)時(shí)，滑翔機(jī)可以達(dá)到20節(jié)。
去年年底，團(tuán)隊(duì)對(duì)信天翁滑翔機(jī)進(jìn)行了空氣和水面測(cè)試。在速度為20mph（32km/h）的時(shí)候，滑翔機(jī)從水中起飛并進(jìn)入自動(dòng)飛行模式。然而可以通過(guò)遙控的方式將龍骨放回水中、轉(zhuǎn)向然后又再一次將龍骨抬起進(jìn)入飛行模式。
相關(guān)標(biāo)簽
新聞分享