航空仿生學：送貨無人機如何用“鳥腿”起飛？
無(wu)人機(ji)長期(qi)以來受制于一大基本設計(ji)問題：能夠長距(ju)離(li)高速飛(fei)行(xing)并承(cheng)載大重量(liang)貨(huo)物(wu)的無(wu)人機(ji)，與能夠在小范圍飛(fei)行(xing)及降落(luo)的無(wu)人機(ji)，存在顯著的差異——前者(zhe)使用固(gu)定翼設計(ji)，后者(zhe)則需(xu)要旋翼設計(ji)。
如(ru)何(he)設(she)(she)計(ji)能夠短(duan)距起(qi)飛但航程較遠(yuan)的(de)無人(ren)機？一(yi)家南非創業(ye)公司 提(ti)(ti)出了(le)一(yi)個的(de)方法，模(mo)仿鳥(niao)兒的(de)飛行(xing)思路：使(shi)用翅膀進行(xing)長(chang)時間飛行(xing)，同時依靠腿(tui)/腳結構進行(xing)起(qi)飛與降落。該(gai)公司設(she)(she)計(ji)了(le)一(yi)款名(ming)叫“Sparrow”的(de)無人(ren)機，為運(yun)貨設(she)(she)計(ji)，引擎安裝在機翼上(shang)部，其腿(tui)部有受載彈簧，提(ti)(ti)供(gong)了(le)起(qi)飛所(suo)需的(de)八(ba)成能量(liang)，到達目的(de)地(di)后(hou)，無人(ren)機會減(jian)速(su)，腿(tui)部伸展開(kai)來，用作減(jian)震器(qi)。
對于這款(kuan)無人機(ji)來說(shuo)，引擎(qing)帶(dai)來的(de)動力不足以推(tui)動飛(fei)(fei)機(ji)起(qi)飛(fei)(fei)，“腿”才是起(qi)飛(fei)(fei)的(de)關鍵。它的(de)腿部裝(zhuang)有兩個類似于彈(dan)射器(qi)的(de)受載彈(dan)簧，可以提供起(qi)飛(fei)(fei)所需的(de)80%的(de)能量(liang)。
彈射起飛后，無人機會以大約30度的角度爬升，同時腿部像起落架一樣收回到機身中，隨后，襟翼升起，飛機進入巡航配置。到達目的地后，無人機會減速，腿部會再次伸展開來，用作減震器。
在設計開始階段，研究人員設計的飛機腿并不是現在這個樣子。隨著數次技術迭代，飛機腿的外觀逐漸向鳥腿靠近。
這(zhe)款無人(ren)(ren)機(ji)擁有(you)固定(ding)翼無人(ren)(ren)機(ji)的(de)有(you)效載荷、速度(du)、射程(cheng)和(he)效率等所有(you)優(you)點，以及旋(xuan)翼飛機(ji)的(de)精確著陸能(neng)(neng)力。但由于這(zhe)款飛機(ji)并不(bu)能(neng)(neng)實(shi)現懸(xuan)停，因此可(ke)能(neng)(neng)不(bu)適合航拍。在研(yan)究人(ren)(ren)員(yuan)看來，無法懸(xuan)停并不(bu)是一件壞事。通過(guo)避免(mian)最低效飛行，無人(ren)(ren)機(ji)可(ke)以一定(ding)程(cheng)度(du)上減少(shao)攜帶的(de)電池(chi)，從而減輕自重。這(zhe)意味著可(ke)以飛得(de)更遠或這(zhe)擁有(you)更多有(you)效載荷。
目前，麻雀無人(ren)機還只是(shi)小型版，巡航速(su)度為120 km/h，能攜帶 2公斤的負荷，飛行(xing)時間約一(yi)小時。下一(yi)步，研究團隊計(ji)劃將翼展達(da)到6米，有效載荷提(ti)升至100公斤。
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