扑翼式微型无人机

扑翼式微型无人机

微型无人机在15厘米时螺旋桨还可产生需要的效率，但在7.62厘米以下就需要采用翅膀了。对于较小的微型机，扑翼可能是一种可行的办法，因为它可以利用不稳定气流的空气动力学，以及利用肌肉一样的驱动器代替电动机。

加利福尼亚工学院与Aero Vironment公司等单位正在研制一种微型蝙蝠（Microbat）扑翼式无人机，目的是要了解扑翼方式是否比小型螺旋桨更有效，它的隐蔽性如何，是否可以像蜂鸟一样垂直飞行。

微型蝙蝠的翼展为15厘米，重10克，具有像蜻蜓一样的MEMS驱动的翅膀，扑翼频率为20赫兹。该机可携带一台微型摄像机，上下行链路或音响传感器。在试飞中它无控制地飞行了18分钟，46米远，后因镍镉电池用完而坠地。

1998年初，加利福尼亚大学开始研制一种扑翼式微型无人机，叫机器苍蝇。研制的目的是利用仿生原理获得苍蝇的杰出的飞行性能。计划到2004年底它能够飞行。军方对它的侦察能力很感兴趣，想利用它在城市环境中进行秘密监视及侦察。

机器苍蝇有普通苍蝇大小，样子也像苍蝇。不过它有4只翅膀而不是两只，只有一个玻璃眼睛而不是两只球形眼睛。机器苍蝇重约43毫克，直径5－10毫米，与真苍蝇差不多，它的身体用像纸一样薄的不锈钢制成，翅膀用聚酯树脂做成。机器苍蝇由太阳能电池驱动，一个微型压电石英驱动器以每秒180次的频率扇动它的4只小翅膀。驱动器的质量大大小于一只绿头苍蝇的质量，但它比肌肉产生的能量密度大得多。

为什么要研制机器苍蝇？因为它的体积小，隐蔽性好。为什么不研制好看一些的蜻蜓呢？因为蜻蜓有4只翅膀，使它的复杂性增加了一倍。更重要的是苍蝇是出色的飞行员，它可以由任何方向上起飞及降落，甚至头朝下起飞。它可以在百分之3秒内改变方向。它的信号处理速度令超级计算机望尘莫及。由于苍蝇飞行的复杂性，使机器苍蝇需要用4只翅膀代替两只翅膀。可能使用的技术有直径1毫米的微型陀螺仪，以及正在研制中的“灵巧灰尘”，即在一片微小的硅片灰尘中集成有传感器、通信装置及计算机电源。

微型无人机在军事上有广泛的用途，它可进行侦察，生化战剂的探测，目标指示，通信中继，武器的发射，甚至可以对大型建筑物及军事设施的内部进行监视。它特别适合于在城市作战中使用，它可以填补卫星和侦察机达不到的盲区。机上装备的摄像机、红外传感器或雷达可将目标信息传回，士兵通过手掌上的显示器，可以看见山后或建筑物中的敌人。如果装上电子鼻，它甚至可以根据气味跟踪某个要人。

现在微型无人机的研究正在加紧进行，它发展的潜力是很大的。在战场上，微型无人机、特别是昆虫式无人机，不易引起敌人的注意。即使在和平时期，微型无人机也是探测核生化污染、搜寻灾难幸存者、监视犯罪团伙的得力工具。