2008-11-20

未來可能出現可彎曲、拍動的飛行機器嗎?

Are Flexible, Flapping Flying Machines in our Future?
http://www.physorg.com/news146335017.html

November 19, 2008

現代航空器在堅硬的翅膀與轉子上有著驚人的成就。但試著想像一下,如果我們能夠了解並駕馭自然界中最有效率也最巧妙的機翼 -- 蝙蝠可彎曲的翅膀 -- 這樣的飛行機器將有可能。

「順勢(compliant)」結構,例如蝙蝠翅膀,的空氣動力學相當複雜,因為結構與氣流均會改變,並以一種高度非線性方式彼此適應。蝙蝠的翼骨甚至更有彈性,與那些鳥類不同,那賦予這種哺乳類動物額外的控制,但對於試著想要理解它的科學家而言,是種附加的挑戰。

Kenny Breuer 在 Brown 大學的研究小組,正在設計一系列基礎的實驗,那將允許科學家能夠孤立、觀察與分析各種特定流動結構的交互作用,那對於理解蝙蝠飛行以及,一般來說,順勢結構的空氣動力學頗為重要。最終,Breuer 預期這些實驗將產生洞見,使得今日無法考慮的、新一代的飛行機器成為可能。

在他於 APS 流體力學分部第 61 屆年會的演講中,Arnold Song,他是這個研究團體的成員之一,將描述他與他在 Brown 的同僚到目前為止,在風洞中,透過測量槳狀物(paddles,鰭)與伸長的帆布帶如何在人造的微風中震動,所發現的基本的運動 -- 以及它們所涉及的空氣動力學。

例如,當氣流增加,杆上的鰭狀物首先扭轉接著拍動,如同一個停止號誌被具有颶風力量的風猛K。帆布帶的行為更加複雜,但對於理解蝙蝠翼或其他順勢結構如何這麼有效率地產生升力,也不可或缺。

Song 的演說,「On Vortex Induced Motion in Compliant Structures(旋風在順勢結構中所引起的運動)」,於 11/23 將在 American Physical Society 第 61 屆年會中進行。

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