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美科学家研发昆虫飞行器 翅膀震动自行发电
[导读]多年来，科学家在仿照昆虫制造微型飞行器（MAVs）的研究中，一直面临着携带能持久供电的电源这一挑战。
资料图：昆虫飞行器资料图：昆虫间谍据美国物理学家组织网8月31日报道，多年来，家在仿照昆虫制造微型飞行器（MAVs）的研究中，一直面临着携带能持久供电的电源这一挑战。最近，密歇根大学科学家就另辟蹊径，直接利用真正的昆虫，解决了飞行器电源方面的一个难题。密歇根大学电力工程与计算机科学学院的艾瑟姆-阿坎-阿卡达卡和同事共同开发出一种能量收集器，利用绿花金龟（GreenJuneBeetle）飞行过程中翅膀的震动来发电，通过一种压电装置，使每只甲虫输出的总体电功率达到45毫瓦。他们预测，如果把甲虫飞行肌直接和发电机相连的话，发电功率还能再提高一个数量级。这也标志着人们第一次用活昆虫和非共振装置来采集能量。相关论文发表在最近出版的《微观力学与微型工程杂志》上。此前收集昆虫能量的方法包括用热电偶收集昆虫体热，或用共振磁性装置收集振动能量。但不同甲虫翅膀震动的频率有很大不同，同一只甲虫在不同条件下的震动频率也不同，所以非共振装置才能有效收集各种振动产生的能量。在实验中，研究人员用压电装置分别测试了甲虫翅膀、胸部和翅鞘部位的发电能力。压电装置能以85赫兹到105赫兹的频率运行，这也是绿花金龟翅膀震动的频率范围。实验显示，能量收集器越靠近飞行肌底部（振动源），受到的机械压力越大，输出功率就越大。换用了更大的压电装置后，在最佳部位能达到115毫瓦。“这种装置还能拓展到同类昆虫身上，其重量要比共振式能量收集器大大降低。不考虑振动频率转换、光热环境条件的话，能得到巨大的输出功率。”阿卡达卡说，“尽管微型飞行器的研发已经取得了很大进步，但在空气动力性能、飞行时间、载荷能力、能源储备微型化方面，机器昆虫更具优势。我们目前的技术跟自然界几千年的进化比起来还太简单。”机器昆虫能作为微型飞行器来使用，执行搜寻与救援、跟踪、监控危险环境、探测爆炸物等任务。阿卡达卡说：“目前我们在研究一种将压电陶瓷和传统硅制造相结合的新技术，以提高微振动能量收集器的效率。”
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飞机翅膀上的这些像刺一样的东西是做什么用的？
请问飞机翅膀上的这些像刺一样的东西是做什么用的？空速管吗？为啥这么多额？
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航空航天爱好者，计算流体力学博士生
放电刷无误，作用是用尖端效应把蒙皮的静电放出去。所谓尖端效应是指在同一带电导体上,与平滑部位相比,其尖端部位面电荷密度较大,尖端附近的电场强度较强,且容易由尖端向周围空气或邻近的接地体放电的现象。在带电导体尖端的强电场作甩下.其附近空气中残存的离子发生激烈运动,并与空气分子猛烈碰撞,使空气分子电离,产生大量正,负离子.这些离子在电场作用下,又与其它空气分子碰撞井使其电离,如此循环.这样.就形成了尖端放电. 由于飞行过程中飞机蒙皮与空气摩擦，会积聚电荷，如果没有放电刷，电荷会集中到飞机本体的边缘尖端区域（如机翼边缘等），达到一定强度会击穿放电，造成结构损坏。放电刷就是人为地制造许多非常小的尖端区域（放电刷尾部是一根很尖的金属针），迫使电荷集中在放电刷上，通过放电刷来释放多余的电荷。加张feeyo的图而空速管都是要向前的……民航机的空速管一般在机头附近参考
那个是放电刷飞机在飞行的时候会和空气摩擦产生静电那个光滑的锥体是动作筒整流罩，负责襟翼收放的
飞行员, ZOA空中管制员, 航空专业的摄影爱好...
洗刷刷，洗刷刷，放电刷
五星级航空飞行员
大酒楼员工
就靠这个放闪电呢
机毛，鸡翼上也有很多
生活叫兽，娱乐砖家，文学大湿
哦！最远的那个是翼梢小翼，减少涡流和抖颤用的。
是避雷针 囧rz
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遥控飞机卸一个翅膀能飞吗
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一个翅膀的飞机飞不了，会掉下来。
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第D17版：发现周刊
&&内容检索：
&&日 星期四
像小鸟一样扑着翅膀飞 探秘微型飞行器
&&鸟儿为什么会飞？&&也许你觉得这个问题很傻，因为有翅膀嘛！但是为什么有了翅膀就会飞呢？这就说来话长了。&&近日，现代快报《发现》周刊记者来到南京航空航天大学的微飞实验室，听南航微型飞行器研究中心主任昂海松教授讲解微型飞行器飞行的秘密。微型飞行器是像鸟、昆虫一样大小，并能像鸟、昆虫一样飞行的飞行器，而研制这种飞行器就是从破解鸟类飞行之谜开始的。现代快报记者 王凡&&名词解释&&微型飞行器&&微型飞行器（MAV）是20世纪90年代提出的一种新概念技术，到本世纪才开始真正的发展。微型飞行器具有体积小、重量轻、携带方便、机动灵活、无噪声、隐蔽性好、成本低等特点。微型飞行器有固定翼、扑翼和旋翼各种形式。由于微小尺寸和重量的限制，因而对飞行器结构、动力、能源、飞行控制、信息传输和任务设备的设计，需要有一个“革命性”的微型化努力，如用硅片制成的MEMS传感器和集成电路，微小尺寸飞行器在空气动力方面，还具有低雷诺和非定常特性等等。&&美国人将它与常规的无人机（UAV）分开来，表示它已经跟常规的无人机不一样了，具有不同于常规无人驾驶飞行器的特殊用途。&&1&&它很“微”小&&和微博、微信等“微”字头的事物一样，微型飞行器也以“微”为特性，像鸟和昆虫一样大小。&&所谓的“微”，指的是体积小、重量轻，不过虽然小，但“五脏俱全”，常规无人机所具备的分系统在微型飞行器系统中基本都具有，但微型飞行器系统的各分系统和设备要比常规无人机小得多。&&2&&它像鸟和昆虫那样飞行&&它是怎么飞起来的？首先要明白的是，它和飞机的飞行原理不一样，它是像鸟和昆虫那样飞行。飞机的翅膀（机翼）是不动的，而鸟或昆虫的翅膀是扑动的。鸟没有螺旋浆、也没有喷气发动机，它是怎么飞行的，这就是研究微型飞行器飞行原理的关键。&&3&&鸟为什么会飞？&&鸟的翅膀在扑动的时候，它不是单纯地上下扑动，也有弦向（从飞机坐标来看，就是和机身方向平行）扑动。不过这种扑动肉眼看不出来，因为频率很高。这样的扑动，不仅可以产生升力，还可以产生推力。&&再深究一点，鸟在弦向扑动过程中，会产生一种现象，叫反卡门涡街。反卡门涡街会对鸟翅膀产生反作用力，涡街的气流产生的反作用力会推着鸟往前飞。它为什么不掉下来？一方面与普通的飞机一样，机翼会产生升力；另外它的附着涡有延迟脱落作用，就会提高升力。鸟和昆虫稍微有点不一样。鸟一般是低频率的扑动，昆虫一般是高频扑动。&&4&&它和飞机飞行有什么不同？&&微型飞行器的空气动力学有两种和大飞机不一样。涉及到两个专业名词。一个是低雷诺数，怎样研究和解决低雷诺数的气动飞行。雷诺数与飞行速度和尺寸大小成正比，尺寸越小，飞行速度越低，雷诺数就越小。雷诺数越小，气流在飞机表面的附面层越容易分离。这时气流在飞行器表面“飘动”，所以很容易就产生震荡、不稳定。这也是微型飞行器“微型”的难度。因此需要对微型飞行器进行气动计算分析和风洞试验。另一个是非定常空气动力。气动力随着扑动情况，每一时刻气动力都在变化，研究非定常空气动力才能了解鸟或昆虫产生升力和推力的原理，以及怎样设计一个像鸟和昆虫这样大小的飞行器，也能产生像鸟和昆虫一样的升力和推力。这样才能对一个微型飞行器进行总体优化设计。&&5&&制造它的材料和方法&&不能用飞机上常用的铝合金，即使它很轻，但对微型飞行器来说还是很重。需要使用复合材料，有碳纤维、玻璃纤维、凯芙拉等等材料，这些材料本身质量比较轻，可以用模具制造成形。制造固定翼微型飞行器，一般要有模具。制造扑翼微型飞行器，骨架要用复合材料，机翼薄膜要用柔性材料，旋翼也要用复合材料。&&微型飞行器的结构制造加工需要特殊的加工设备，如激光切割机、雕刻机、三维数控加工机、微型机床、3D打印机等等，还需要一些微细加工设备。&&6&&怎样实现无人驾驶？&&自动驾驶仪是一种无人机专用的电子设备。微型飞行器的自动驾驶仪不是现成的，需要自行设计与制造。微型飞行器的自动驾驶设备和大型飞机的自动驾驶设备不同，因为它全部要用的是微机电（MEMS）技术，微机电的元机件小到0.2克，它涉及到很多微型传感器，如微型陀螺、加速度计、磁、气压、卫星传感器等等，还需要微型计算处理器，要经过复杂的计算分析，上面还要装载特殊的软件才能使飞行器自主飞行，复杂的还需要智能控制软件。&&不但无人飞行器上需要自动驾驶仪，而且无人飞行器与地面站要有无线通信，一方面要把飞行器上面的信息传下来，而且地面站也要发出指令控制飞行器，这又叫数据链。这个非常重要，所以实验室还在研制这种信息传输设备。这些设备在微型飞行器上面的部分要非常小。&&7&&还能从窗户飞进去&&微飞实验室还在研究一种像苍蝇、蚊子一样从窗户中飞进去的飞行器。现在虽然还不能做到那么小飞进去，但是已做到几十厘米的微型飞行器可以自主找窗户飞进去，而且可以避免与墙壁碰撞，能够自主避障。实现这种功能的传感器除了惯性、气压、磁传感器外，还要有激光测距、超声波测距等传感器，这样才能发现障碍物，结合图像分析避开障碍物，这也是实验室研究的内容。&&8&&要具有像鸟一样的视觉&&微型飞行器需要执行一定的任务，比如监控等，这就要求飞行器上至少要有微型摄像机，还需要把视频图像传回来，对视频图像进行分析。先进的微型飞行器还需要具有图像识别和图像目标定位的能力，就像鸟对外界感知的视觉。现在还在研究一种光流导航，就像昆虫和鸟一样，对眼睛所看到的物体，根据光流的变化来判断有没有碰到这个物体，判断物体应向什么方向飞，这些属于微型飞行器的视觉导航研究。仅仅在实验室做试验还不够，还需要到外场做大量的飞行试验，通过大量飞行试验来修正控制参数，来保证它的稳定飞行。另一方面，还需要研究人机交互技术，虽然说是无人机的机上没有人，但也离不开人。&&9&&它的应用&&微型飞行器有固定翼、扑翼和旋翼各种形式，应用非常广泛，微型飞行器可用于特殊生化环境探测：如火情，有毒气体；复杂地形探测，危险作业环境，城市与交通监控，森林防火，电缆巡查，以及空中航拍等。&&链接&&南航微飞实验室&&南京航空航天大学早在1998年就开展了微型飞行器的基础研究，1999年研制出国内当时最小的微型飞翼式试验机。1999年在国内最早建立了微型飞行器跨学科的专门研究机构“微型飞行器研究中心”。&&2003年研制和试飞成功国内第一架可控制飞行的仿鸟扑翼微型飞行器，2005研制和试飞成功国内第一架自动控制导航的固定翼微型飞行器系统，2007年研制成功具有MEMS自主控制导航的微型无人飞行器系统……近几年，研制了多种类型的自主控制微型飞行器系统，这些成果获得国家科技进步奖和多项国际性无人机大赛奖。培养了一批具有创新能力的优秀人才。《围攻》教你做飞行器（1）：基础与安全，准备飞了吧！
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作者对游戏的评分：
总排名：第431位
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这是本人第一次写游评，有什么不足希望大家回复！这次我为大家带来的是《围攻》飞行器的教程基础的问题和安全的考虑这几个零件大家应该认识吧？第一个就是最主要的动力源，第二个是螺旋桨的一部分，不过它只能通过“旋转模块”来带动飞行，最后一个是翅膀，主要是控制飞行方向。& 看，这样就可以飞了，而且对飞机没有什么负面的影响& 再来看看螺旋桨：只要有旋转模块的动力就可以飞起来，不过，看下图：旋转模块的动力会把飞机甩翻......就算加了尾翼和尾部螺旋桨，飞机还是会出不少毛病（游戏里面还有一些未完善的东西，这个东西太危险了，还是别弄了吧）&& &这次不对翅膀做讲解，在下一篇我会讲。& 然后给大家说一下安全方面的问题，并教大家做一个简易的不能控制方向的飞行器。飞机最主要的就是平衡，要是你这样做：后果就是酱紫：（这个不是“五体投地”吗？），所以平衡性很重要。& 同时，质量也是关键，要是想让飞行器更坚固，那么就会用到（请忽略旁边的木板）这个是没有曲柄的木板：摔下来就。。。断了。有曲柄的，我拉高一点：这么高摔下来都没事，奇迹了，要是大家不喜欢曲柄，还可以用这个安在飞机下面，就可以减振。& 接下来是这个简易的飞行器（这个是给新手看的，老手勿喷）：安上了木条，接着是曲柄：然后动力和悬挂系统：按&O&就可以飞了。& 本次教程到这来就结束了，我还会出第二章，介绍方向和控制& 有什么不足希望大家反馈，觉得有用请赞一个！
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