像鸟一样的飞行器

【美国《华尔街日报》４月６日文章】题：是飞鸟？是间谍飞机！（作者　
李·戈梅斯）
美国一些著名研究机构的工程师们正在潜心研制一种小型遥控飞机，它能模
仿自然界中鸟的飞行方式：通过拍动翅膀飞行。
五角大楼计划耗资３５００万美元制造一种体积非常小、寂静无声的新型间
谍飞机。支持研制这种“微型飞行器”的军方梦想制造出一种像鸟一样的飞行器
，它能在战场上拍动翅膀飞到附近的山头上，在巷战中飞到邻近的街角，把观察
到的一切情况用电视图像发回。军事规划人员说，如果现在就有这种微型间谍飞
机，向科索沃派遣北约地面部队遇到的危险可能会少一些。
研究人员正在考虑制造一种造价低廉的、通过高技术遥控的、极为先进的飞
行装置，它不仅能够根据指令向前和向后移动，而且能像蜂鸟一样在目标上空停
悬，通过微型摄像机或其他传感器发回信息。工程师们试验在这种飞机上使用一
些同样极为先进的部件，其中最重要的是一种试验性的“人造肌肉”，它利用电
流和一种类似橡胶的物质发挥机械传动装置、齿轮和滑轮的作用。
对活动翼飞行器的研究刚刚一年多一点时间，除了在实验室中取得了一些升
力结果以外，迄今还没有取得多大进展。一些没有参加这项研究的工程师说，受
控飞行非常复杂，依靠拍动翅膀飞行的机器很可能永远无法离开地面。
但是受到五角大楼资助的研究人员对自己从事的研究持乐观态度。斯坦福研
究所机械工程师罗伊·科恩布卢说：“需要解决的问题很多，但是我们正逐步取
得进展。”
现代飞机的“固定翼”早已是一项成熟的技术，为何还要花费时间和经费研
究上下拍动的飞行翼呢？国防部高级研究计划局负责监督微型飞行器研究工作的
项目经理詹姆斯·麦克迈克尔说，根据空气动力学原理，对于体积只有鸟那么大
的飞行器来说，采用活动翼优于固定翼。带有活动翼的机器可以悬停，而且比固
定翼飞行器具有更好的机动性能。
国防部高级研究计划局为活动翼飞行器的研究拨出了７００万美元。承担研
究任务的三个机构是：斯坦福研究所、范德比尔特大学和加州理工学院。参加研
究的工程师们利用计算机、高速摄影机和其他高技术装置，对自然界中鸟类和昆
虫的飞行状况进行研究并获得了确切的了解。
多伦多大学扑翼飞行学家詹姆斯·德洛里埃博士为斯坦福研究所机械工程师
罗伊·科恩布卢和自动化专家文卡特·夏斯特里研制的活动翼飞行器设计了梨型
翼。该活动翼飞行器需要有６英寸的翼展，能够携带重半盎司的“有效载荷”，
机翼在悬停状态下的拍动速度约每秒４０次。科恩布卢和夏斯特里确定了雄心勃
勃的目标：在三年内制造出完全遥控的自由飞行的活动翼飞行器。
斯坦福研究所研制的活动翼飞行器由人造肌肉驱动，看上去像是一条橡胶软
管，两端带有电针。这种人造肌肉技术上称之为“电约束聚合物”，能在电流的
作用下伸展和收缩，使机翼上下拍动。
斯坦福研究所制造的样机很可能需要用电线与电源相连，因为研究人员仍然
未能解决活动翼飞行器的电力供应问题。目前的一枚普通ＡＡ电池只能供这种装
置使用３０秒钟。夏斯特里博士说，已进入实验阶段的电池的功率是现有电池的
１００倍。但是他承认，新型电池还需要取得进一步突破才具有实用功能。新型
电池可以使活动翼飞行器在空中飞行大约半个小时。
自动飞行器的最后探索领域很可能属于伯克利加州大学电气工程学教授罗恩
·费林，他希望制造一种体积只有苍蝇大的活动翼飞行器。费林打算用制造计算
机芯片的半导体材料制造这种极微小的飞行器。
为什么要仿照苍蝇制造飞行器？费林说：“在所有的飞行昆虫当中，苍蝇的
结构是最先进的。”他设想，几年以后，成群的、体积只有苍蝇大的自动飞行器
不仅可以投入战场使用，还可以应用于工业领域，比如说，用于监测污染物。