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  • 1 # 憤然骷髏

    從工程學的角度來看,實現鳥類的仿生飛行器設計有幾個層次:

    1.模仿鳥類翅膀的升力產生機理實現滑翔以及動力飛行。——這個從萊特兄弟到現在為止的所有固定翼飛機的設計可以說都是遵循了這個原理。

    2.模仿鳥類的撲翼飛航模式。這個目前已經有大量的實驗室研究成果發表,甚至連玩具都有了。但是請注意一點的是,目前所有模擬鳥類撲翼飛行的研究成果都只是在最淺的層面實現了模仿,也就是解決了用翅膀完成升力和推進的雙重功能,但是並沒有解決用翅膀完成飛行姿態控制、空中機動、對空氣流和渦旋的高效率利用等鳥類飛行的高階科目。

    3.模仿鳥類的全感知飛行能力。這個層次大約就和提問者的問題有較大的相關性了。之所以鳥類要進化出現有的骨骼、肌肉、羽毛系統,是鳥類的祖先——爬行類動物始祖鳥對於環境和生存競賽的一種適應性變化。其實能夠飛行並非一定要有羽毛,比如說蝙蝠和翼龍。但是蝙蝠和翼龍的骨骼+系膜的翅膀結構強度和靈活程度只能完成類似滑翔這樣的低機動性飛行,像起飛這種需要瞬間強大輸出功率的動作是做不出來的,所以蝙蝠需要倒掛在高處起飛,翼龍要爬到懸崖上往下跳完成起飛。而鳥類的飛行自由度就大得多,除了因為具有更高強度的骨骼+肌肉+韌帶的翅膀之外,佈滿全身的羽毛以及每一根羽毛根部的肌肉和相應的神經感測器才是鳥類靈活飛行的殺手鐧所在!換句話來說,基本上鳥類翅膀上的每一根羽毛都具有感知氣流的能力,每一根羽毛都具有可以單獨動作改變氣流的能力!你可以想象這樣的飛行系統具有多麼強大的機動能力…

    所以,想要用鳥類的羽毛和毛皮來製作仿生飛行器,如果你做不到每一根羽毛都有單獨的感測器,都有單獨的動作器,以及相匹配的估計相當於人類數百億行程式碼的飛控軟體,那麼,這種模仿將毫無意義!

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