同济大学用3D打印研制飞鱼仿生微型电动滑翔机
图为进行吹风试验的飞鱼模型。
图为在进行的飞鱼动力测试试验。
中新网上海3月10日电(记者 许婧)同济大学航空航天与力学学院沈海军教授团队10日对外宣布，借助三维打印技术，同济航力学院针对飞鱼开展了计算机建模、风洞试验、动力测试、飞鱼飞机制作等一系列仿生研究工作，并成功试飞了一架飞鱼仿生微型电动自由飞滑翔机。 为躲避鲨鱼等其他鱼类捕食，飞鱼经常会跃出水面，在空中滑翔。资料显示，一些飞鱼的跳跃高度可达一米多，滑翔距离甚至可以超过10米，具有极其优越的“飞行”性能。 最近，针对红斑鳍飞鱼和白鳍飞鱼的几何外形，该团队进行几何实体建模后，通过三维打印机直接打印出了两种飞鱼的三维模型实体；然后，将该三维飞鱼模型实体放置风洞中进行吹风试验获得了飞鱼滑翔中的空气动力学特性数据。 “直接将动物三维打印出来，并进行风洞试验，这在国内外尚无先例。风洞试验结果显示，在很大迎角范围内，飞鱼的升阻比(升力和阻力的比值)都能够维持在5~6之间，这是普通室内微小飞机升阻比的上限。这说明两种飞鱼均具有极佳的气动性能。”沈海军表示，最终，飞鱼仿生微型电动滑翔机的总重量仅为4.6克，测试结果显示，该动力系统可产生3克的拉力，满足电动自由飞飞机的拉力、升力要求。 自然界中除了禽类、昆虫以外，还有许多会飞行的动物，相比之下，人类的航空史仅有百十年，因此，人类要自由翱翔，还有许多地方需要向动物学习。沈海军认为，三维打印技术的出现，为人类探究动物飞行增加了一种新的手段。 沈海军说，现在同济航力学的院微小飞机实验室已三维打印出蜻蜓、蝴蝶、苍蝇、蝉等，“希望这些三维打印的动物实体，能够帮助我们揭示更多自然界中动物飞行的奥秘”。 |
