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自从1.6亿年前鸟类从恐龙那里继承了翅膀以来，它们便充分发挥了飞行这项技能。 早期的航空工程师意识到，鸟类的翅膀有一个根本的问题：它虽然能给我们想要的升力，同时也给我们带来的不想要的阻力。升力对于起飞、降落和机动性都很重要，但是一旦离开地面在直线航道上以足够快的速度飞行时，大部分翅膀会阻碍飞行速度的提升。 在这方面鸟类想出了一个很聪明的办法：它们可以改变翅膀的形状。由于重叠的羽毛和翅膀末端的关节，大多数鸟类可以将它们主要的飞行羽毛折叠回来，以大大降低翅膀的表面积。这样它们就可以灵活的控制自己的翅膀在长短之间来回转换，在翱翔于天际时进行速度的优化。 在飞行特性这一点上人类很难做到赶上鸟类—目前我们能做的也只不过是运用复杂的机械原理创造出造价昂贵的笨重的翅膀，在天空做一些简单的徘徊动作。但瑞士洛桑联邦理工大学的研究人员却认为，现在就是我们赶超年龄在一亿年以上的技术的时刻，他们使用了含有玻璃纤维的人工羽毛，覆上一层尼龙材料，并用碳纤维结构加固，做出了能够像真正的鸟类一样在天空中飞行的无人机。 这种可以折叠的翅膀可以改变41%的表面积：当翅膀完全缩回时，无人机的升力会减少32%，阻力减少40%，使无人机的速度从6.3m/s提高到7.6m/s。当然，机翼面积的改变也使得飞机的机动性变差，使它的转弯半径从3.9米增加到了6.6米，这是所有翅膀的固有权衡。无人机通过张合翅膀可以实现快速飞行，当翅膀折叠时可抵挡强风，借助可折叠的翅膀，我们发现根本不需要副翼来帮助飞行器在飞行过程中转弯。 变形机翼的机械模型 在飞行中改变翼展长度，无人机就可以在障碍物中穿行，从而实现研究团队追求的空气动力学目标。这种带翅膀的无人机为航空工业的发展提供了新的可能性，其强大的适应能力在低空和风速变化极快的城市环境中非常有用。研究人员指出，这种能适应环境变化和各种气象条件的翅膀，对仍在苦苦寻觅飞机不易弯曲的机翼和副翼的理想替代方案的工程师来说尤其具有重要意义。 |
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