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不惧海风!海鸥为啥能平稳飞行?

归档日期:07-15       文本归类:驯鹿      文章编辑:爱尚语录

  近日,加拿大英属哥伦比亚大学(UBC)动物学家与多伦多大学(U of T)工程学航空专家Philippe Lavoie教授进行了一项独特的合作,为研究海鸥如何调整翅膀形状(即翅膀变形)来稳定飞行提供了新的视角。这些发现可用于设计更高效的飞行器,包括用于农业或环境监测的无人机。

  虽然滑翔鸟类稳定飞行路线的能力与产生升力的能力同样重要, 但有关鸟类飞行稳定性的定量研究还相对较少。利用Lavoie教授位于多伦多大学航空航天研究所(UTIAS)的风洞实验室,英属哥伦比亚大学的Christina Harvey, Vikram Baliga和Doug Altshuler教授等研究人员测量了海鸥12种不同翼型(所有翼型的肘部和肩部角度均略有不同)的升力和阻力。他们认为,只要简单地调整肘关节(向外展开翅膀或向内收拢翅膀),海鸥就能转换各种各样的翅膀形状,以稳定滑翔。飞翔时,他们的翅膀会充分展开,形状更加圆润,稳定性增加,而起飞或降落时,翅膀收拢更多,形状也更扁平。

  “如果你能改变翅膀的形状,在持久飞行过程中就能以更低的阻力创造出更稳定的结构。”Lavoie说,“海鸥可以利用上升气流来增加飞行高度,从而减少因拍打翅膀耗费的能量。而在需要快速机动的情况下,比如潜水捕鱼,改变翅膀的形状则可以达到相似的效果。”

  对于Lavoie来说,研究海鸥如何控制飞行以及如何利用翅膀形状进行长距离飞行特别有趣,因为这可能为未来飞机的设计提供信息。Lavoie说:“变形的好处就是,在飞行过程中你不需要笨重的控制台,这使你更容易利用通过滑翔而获得的能量。” 他设想固定翼无人机可以在上升气流的作用下滑行,扫描管道中的缺陷、或在大型农场中寻找干旱或农作物病害的迹象,或者监测驯鹿群的迁徙。固定翼无人机还可以用来跟踪森林火灾的范围和演变。

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