新微型飛行器 靈感來自昆蟲

【大紀元記者張健晨報道】通過配合微型攝像頭，微型飛行器會有非常多的用途，如進入一些對人類而言危險的區域，或進行軍事偵察任務等。在工程和物理科學研究理事會支持下，這項研究率先在牛津大學展開。

據物理科學新聞網報道，牛津大學動物學系的理查德‧班富力博士領導的開發，負責研究昆蟲翅膀在過去3.5億年中的演變。他說：「大自然已解決如何設計微型飛行器的問題。通過學習這些經驗，我們的研究有可能會運用空氣動力工程學製造出新的微型飛行器，和昆蟲一樣小，並會融到它們中去。」

目前最小且最先進的固定翼無人偵察機約1英尺寬，兩翼的配合是使其體積能如此小的關鍵。如果希望飛起來，任何物體都需要推力和昇力的組合。而人造飛機需要2個獨立的設備來產生這些動力，包括發動機提供的推力和機翼提供的昇力，這限制了飛行器小型化的程度。

但昆蟲翅膀的拍打會同時結合推力和昇力。如果人造飛行器能效仿這個更有效的方法，將有可能縮減飛行器的尺寸。班富力說：「這將需要我們對昆蟲翅膀有更詳細的了解，不同類型的昆蟲翅膀具體如何為不同的目的演變。蜜蜂擅長負載，而食肉動物如蜻蜓的特點是快速和機動性，蝗蟲則可飛行很長距離。調查昆蟲翅膀設計間的差異是我們工作的重點，這些生態差異能使我們根據需要執行的任務製造出各種機翼設計，這也意味著新飛行器可滿足不同的用途，如：探索敵方地形、在倒塌的建築物內工作、增強體育，及其它活動的電視覆蓋率等。」

班富力博士及其團隊使用高建模能力的計算機和高速、高分辨率的最新相機技術來研究昆蟲的機翼設計和性能。他們工作的重點是對昆蟲翅膀周圍空氣流速的計算。他們使用名為粒子圖像測速的技術，將昆蟲放置在風洞口，之後向空氣中播撒淡霧，再用脈衝激光照亮粒子。

這項研究引起北約、美國空軍及歐洲航天研究和開發辦公室的關注。研究預計將在3～5年內應用於國防工業，並在20年內有更加廣泛的用途。班富力說：「這是又一個我們向自然學習的例子。微型飛行器將通過一種幾乎完美的方式，對黑暗、危險和骯髒地方進行探索研究。」

班富力的研究得到工程和物理科學研究理事會的資助。這項研究的目標是探索自然如何影響昆蟲翅膀的設計，這些設計又如何受空氣動力學和其它物理定律影響。班富力說：「昆蟲的翅膀不是單一類型，我們希望了解不同的自然條件怎樣下昆蟲翅膀演變成不同的類型。此外，我們還想知道人造飛行器是否能打破環境的約束。」◇