鸟与飞机的仿生原理
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美国密歇根州,一位50岁大叔历时16年发明了“鸟”式飞机,这就是最像鸟的飞行器:扑翼机,它的机翼能像鸟或昆虫的翅膀般上下扑动,扑动的机翼不仅可以产生升力,还能呈现出向前的推动力。我国春秋时期,有人曾试图制造出可以飞的木鸟。15世纪,意大利的达·芬奇也曾绘制过扑翼机的草图。
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早期的扑翼机,在设计中,主要依靠人体肌肉驱动,这种方案已被证明无法实现持续飞行。2013年的时候,德国Festo公司,曾研制出一种极其逼真地模拟鸟类扑动翅膀飞行的仿生扑翼机(SmartBird),在杠杆原理的支撑下,仿生扑翼机上下摆动着机翼,还可按照一定的角度扭转自己的身体、摆动尾巴和头部,以此改变方向,它犹如真正的鸟儿,完成了起飞降落,这应该是现阶段当前微小型扑翼机的终极之作。虽说制造难度高,但扑翼机的确可以方便地实现悬停,这很“吸睛”。
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图中这位大叔,他制造出的扑翼机原型是否也能像SmartBird般以假乱真呢?他使用了2台汽油发动机作为动力输出,起飞的那一刻很尴尬,这架具有薄膜似的扑动翼面,它挥舞着翅膀,但问题是,鸟类和昆虫的飞行均表明,扑翼机在低速飞行时,它所需的功率的确比普通飞机小很多,并且拥有优秀的垂直起落能力。但是人们想要真正实现鸟类翅膀般的复杂运动十分困难,在测试中,扑翼机丝毫没有飞上天空的意思,其实,人们在设计扑翼机时,面临的材料和结构方面的问题,始终没有被解决。这使得扑翼机仍停留在模型制作和设想阶段。
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那么,神奇的扑翼机为什么造不出来?这或许是因为鸟儿的飞行,远比我们想得更加复杂。虽说现代扑翼机已经能实现不错的飞行与控制,但它们从实际应用来看,仍有一定差距,无法广泛应用,它们在城市反恐中的狭小空间能起到侦查作用。面临的主要问题是气动效率低等问题。再者,从扑翼机运动的过程来看,它所承受的气动力和惯性力随时间变化,从解决方案来分析,一般来说,较为成熟的驱动机构仍然是曲柄连杆机构,但这种形式效率较低,且不好控制。这么一来,化学反应伸缩机制或许能提升驱动机构的能量效率等方面带来希望。是的,尽管如此,仍有不少工程师和业余爱好者致力于研究扑翼机。例如你现在看到的扑翼机叫做“雪鸟”,它曾以平均25.6公里的时速在空中飞行了19秒,飞行距离超过140米
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潘堵宋2607为什么鸟可以飞?飞机飞行原理一样吗 -
丁侦彭18625588099 ______ 常识问题啊,鸟类的骨骼坚薄而轻,骨头是空心的,里面充有空气、鸟的胸部肌肉非常发达、鸟类还特有的“双重呼吸”保证了鸟在飞行时的氧气充足.飞机的结构基本和鸟类似,只不过飞行方式稍有不同,但是都是运用气流的流动性来使其飞...
潘堵宋2607一些仿生学的例子,注意;要有它们的原理 -
丁侦彭18625588099 ______ 1.由令人讨厌的苍蝇,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪.已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分. 2.从萤火虫到人工冷光; 3.电鱼与伏特电池; 4.水母的顺风耳,仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风...
潘堵宋2607我想用单片机做一只仿生鸟,需要学习的知识有哪些? -
丁侦彭18625588099 ______ 仅你说的知识做仿生鸟是远远不够的. 我觉得仿生,意义有二 一,飞,但现在世界上真正做到能飞的仿生鸟不多,做航模的多但原理和鸟的飞行原理不同,一般是固定翼、旋翼飞机,原理接近风筝,这是扑翼机,难度大 二,仿生,范围很广,鸟的羽毛、骨骼、空气动力学、肌肉、能量贮存,转化,都是可做的地方. 这需要仿生学,流体力学,空气动力学,控制理论,陀螺,各种传感器,机械、生物、化学、材料、等多方面知识,和动手能力. 如果真有决心,建议先做固定翼模型飞机,有了基础,再考虑扑翼机. 把物理学扎实,从实践中学习,自己就可以知道要学些什么了. 祝你成功.
潘堵宋2607来自动物灵感的仿生设计有哪些 -
丁侦彭18625588099 ______ 什么是仿生设计 自古以来,自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉.经过亿万年的进化,生物逐渐具备了适应自然界变化的本领.人类运用其观察、思维和设计能力,开始了对生物的模仿,并制造出工具,增强了自己与自然界斗争...
潘堵宋2607飞机是人类模仿哪种动物的运动制造的( ) -
丁侦彭18625588099 ______[选项] A. 鸟类的飞翔 B. 蝙蝠的飞翔 C. 鸟类的回声定位 D. 蝙蝠的回声定位
潘堵宋2607请问飞机飞行与鸟飞行原理一样吗 -
丁侦彭18625588099 ______ 都属于空气动力学,但基础并不一样
潘堵宋2607科学家模仿蝙蝠探路的方法,给飞机装上了( );科学家研究鸟类飞行的原理,发明了( );科 -
丁侦彭18625588099 ______ 科学家模仿蝙蝠探路的方法,给飞机装上了(超声波雷达);科学家研究鸟类飞行的原理,发明了(滑翔机);科学家研究(鱼的鱼鳔结构),制造出(潜水艇). 蝙蝠主要靠发出超声波来飞行,来捕捉食物,而雷达主要也是根据这道理,不时...
潘堵宋2607人类利用仿生学发明了什么这样回答:人类利用.原理,发明了. -
丁侦彭18625588099 ______[答案] 飞机--- 鸟 声纳---海豚 在我国,早就有着模仿生物的事例.相传在公元前三千多年,我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢,以防御猛兽的伤害;四千多年前,我们的祖先“见飞蓬转而知为车”,即见到随风旋转的飞蓬草而发明轮子,做有装成轮子的...
潘堵宋2607飞机在空中飞行的原理跟哪些动物相似:蜻蜓,苍蝇,蚊子,鸟,蝴蝶 -
丁侦彭18625588099 ______ 蜻蜓.飞机的机翼设计原理是由蜻蜓的翅膀来的. 蚊子.因为飞机飞的时候也是像蚊子一样大声的.
潘堵宋2607为什么飞机和鸟长的很像
丁侦彭18625588099 ______ 现在有一门科学叫做动物仿生学,其实很多发明创造都是模仿动物制造出来的,飞机模仿鸟,雷达模仿蝙蝠等等