物理科技生物学-PHYICA

制造具有蝗虫翼能力的无人MIDD-907机机翼

技术工程 2021-12-16 21:56:18

Developing a way to manufacture drone wings with locust wing capabilities 3D打印的受蝗虫启发的前翼准备过程从左到右:实际的蝗虫前翼,最终确定的50微米PVC增强前翼原型(CF-PETG-1),脉络图案模具,3D打印的前翼外骨骼,以及测量的平均剖面厚度。功劳:英国皇家学会开放科学来自美国林科恩大学和中国华中科技大学、广州大学的研究人员组成的团队,研发出了一种制造具有蝗翼特性的无人机机翼的方法,可以让无人机进行长距离滑翔。在他们发表在《皇家学会开放科学》杂志上的论文中,该小组描述了他们是如何开发他们的技术的,以及在测试时它的效果如何。先前的研究表明,蝗虫能够飞很远的距离,因为它们能够利用气流和它们物种的群集特征。先前的研究还表明,模仿自然生物有时可以在建造人类机器时获得回报。在这项新的努力中,研究人员开始认为,无人机或具有蝗虫某些特征的飞机可能更擅长滑翔,这是飞机制造商梦寐以求的一项功能,因为它可以降低油耗和噪音。但是,研究人员没有设计一架带有蝗虫翅膀的飞机,而是研究了蝗虫翅膀的几个特征,并开发了利用其特殊性能制造复制品的方法,既适用于无人机,也适用于小型飞机。

为了了解更多可能使人造飞行器成为更好的滑翔机的特征,研究人员仔细研究了蝗虫翅膀的特征,这些特征使它们能够很好地滑行。注意到蝗虫的翅膀是由非常薄且轻的材料制成的,带有特定的静脉图案(用于携带血淋巴),他们制作了蝗虫翅膀的数字3D复制品,然后将它们变得更大。接下来,他们使用这些图像来创建可以用来创建热成型机翼的模具。然后用激光修剪翅膀,蚀刻出蝗虫翅膀上的图案。该团队随后制作了几个不同厚度和重量的原型,以此来找出哪一个具有合适的硬度。

对它们制造过程的测试表明,这是一种为无人机和小型飞机生产可用机翼的可行方法。需要做更多的工作来验证这种飞行器体验是否受益于蝗虫启发的机翼设计。

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