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上海交通大学:《物理异想》课程教学资源(论文资料)让人类像鸟儿一样飞翔——扑翼飞行

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让人类像鸟儿一样飞翔一一扑翼飞行 5110209060裴勇先 我想,最初人类对于飞行的遐想是因看到鸟儿在空中自由的飞翔、 蝴蝶在花丛中的翻翻起舞而产生的,可以说人类对飞行的梦想是从模 仿鸟类的飞行形态开始的,在各民族的神话和传说中,都有生出翅膀 可以飞行的人或神。如早在中国的汉代,就有一个叫王莽的人,身上 绑着如鸟类一样的翅膀,覆盖上羽毛,模仿鸟类的飞行形态。但由于 古代人们对空气动力学,数学,材料等方面的知识不够全面,所以往 往在模仿鸟类的时候以失败收尾,而在知识、技术急速发展的今天, 伴随着人们对鸟类飞行机理的逐渐深入,人们对扑翼飞行的研究上升 到了一个新的高度。 大自然是一个宝库,总有着未知的探索不完的神奇,人类从中受 益颇多,从蛇的红外线到蝙蝠的超声波,都是大自然赐予人类的礼物, 它也总是呈现着各种各样的惊奇,有的让人类叹为观止,望尘莫及。 莱特兄弟发明飞机之后已经过去了一百多年的时间,如今飞机的各种 技术,理论可以说已经到了一个相对比较成熟的地步,但是,如果和 鸟类、昆虫、蝙蝠等相比,简直天壤地别,飞机就如同是一个极为笨 重的飞行机器,鸟儿可以自由的在空中飞翔,自如的转弯、加速、翻 转、停留,可以随时随地的降落,而这些东西,现在的飞机却是完全 难以做到的,而且相比之下,飞机的效率之低就不必说,试想一下

让人类像鸟儿一样飞翔——扑翼飞行 5110209060 裴勇先 我想,最初人类对于飞行的遐想是因看到鸟儿在空中自由的飞翔、 蝴蝶在花丛中的翩翩起舞而产生的,可以说人类对飞行的梦想是从模 仿鸟类的飞行形态开始的,在各民族的神话和传说中,都有生出翅膀 可以飞行的人或神。如早在中国的汉代,就有一个叫王莽的人,身上 绑着如鸟类一样的翅膀,覆盖上羽毛,模仿鸟类的飞行形态。但由于 古代人们对空气动力学,数学,材料等方面的知识不够全面,所以往 往在模仿鸟类的时候以失败收尾,而在知识、技术急速发展的今天, 伴随着人们对鸟类飞行机理的逐渐深入,人们对扑翼飞行的研究上升 到了一个新的高度。 大自然是一个宝库,总有着未知的探索不完的神奇,人类从中受 益颇多,从蛇的红外线到蝙蝠的超声波,都是大自然赐予人类的礼物, 它也总是呈现着各种各样的惊奇,有的让人类叹为观止,望尘莫及。 莱特兄弟发明飞机之后已经过去了一百多年的时间,如今飞机的各种 技术,理论可以说已经到了一个相对比较成熟的地步,但是,如果和 鸟类、昆虫、蝙蝠等相比,简直天壤地别,飞机就如同是一个极为笨 重的飞行机器,鸟儿可以自由的在空中飞翔,自如的转弯、加速、翻 转、停留,可以随时随地的降落,而这些东西,现在的飞机却是完全 难以做到的,而且相比之下,飞机的效率之低就不必说,试想一下

我们所制造的飞机,是用几吨重的燃料还要带着笨重的机械带起一个 一百多斤重的人,而鸟类呢?所需的能量可以说就微不足道了,也许 是几百分之一的能量就可以让它们保持在空中的停留,就候鸟来说, 每次迁徙都要上千公里,显然,飞行对它们来说并不是多费事的事情, 我个人认为,也许就像人类骑自行车那样轻松吧。 由此可以看出,鸟类的扑翼飞行相对于现在的飞机来说拥有太多 太多的优点,有人说扑翼飞行是最完美的飞行方式,也是有一定道理 的。而鸟类的飞行虽看似简单,只是上下扑扇,但实际上其中的许多 原理即使是现在的空气动力学也无法完全解释的清楚,大致上来说, 鸟的双翼中的大翼只是上下扑扇提供升力,而副翼在上下扑扇的同时 会随着扑扇改变角度从而让鸟儿加速或是减速,尾巴的摆动控制着鸟 儿前进的方向,整个呈流线型的身体削弱了空气阻力的影响,可以说 鸟儿天生就是为飞行而设计的,是飞行的宠儿。如今,人类对于扑翼 飞行器的研究也逐渐步入正轨,并已经取得了一定的进展,有许多的 微型的扑翼飞行器已经被研制了出来,并且在空中停留的时间也有了 很大的提高,其中,最具有代表性的是德国费斯通公司所设计制造的 Smart bird,它是研究人员根据海鸥的造型设计的,整体重量450克, 翼展接近两米,以碳纤维为主要框架。它的表现让人惊叹,它可以自 如的原地起飞和降落,从远处看它看空中飞行的样子甚至会误以为是 一个真鸟,十分逼真。 从目前的关于扑翼飞行的研究来看,可以说发展迅猛,目前已经 在微型飞行器方面取得了相当的成就。我们完全有理由相信,就在不

我们所制造的飞机,是用几吨重的燃料还要带着笨重的机械带起一个 一百多斤重的人,而鸟类呢?所需的能量可以说就微不足道了,也许 是几百分之一的能量就可以让它们保持在空中的停留,就候鸟来说, 每次迁徙都要上千公里,显然,飞行对它们来说并不是多费事的事情, 我个人认为,也许就像人类骑自行车那样轻松吧。 由此可以看出,鸟类的扑翼飞行相对于现在的飞机来说拥有太多 太多的优点,有人说扑翼飞行是最完美的飞行方式,也是有一定道理 的。而鸟类的飞行虽看似简单,只是上下扑扇,但实际上其中的许多 原理即使是现在的空气动力学也无法完全解释的清楚,大致上来说, 鸟的双翼中的大翼只是上下扑扇提供升力,而副翼在上下扑扇的同时 会随着扑扇改变角度从而让鸟儿加速或是减速,尾巴的摆动控制着鸟 儿前进的方向,整个呈流线型的身体削弱了空气阻力的影响,可以说 鸟儿天生就是为飞行而设计的,是飞行的宠儿。如今,人类对于扑翼 飞行器的研究也逐渐步入正轨,并已经取得了一定的进展,有许多的 微型的扑翼飞行器已经被研制了出来,并且在空中停留的时间也有了 很大的提高,其中,最具有代表性的是德国费斯通公司所设计制造的 Smart bird,它是研究人员根据海鸥的造型设计的,整体重量450克, 翼展接近两米,以碳纤维为主要框架。它的表现让人惊叹,它可以自 如的原地起飞和降落,从远处看它看空中飞行的样子甚至会误以为是 一个真鸟,十分逼真。 从目前的关于扑翼飞行的研究来看,可以说发展迅猛,目前已经 在微型飞行器方面取得了相当的成就。我们完全有理由相信,就在不

久的未来,也许五年,也许十年,人类可以乘坐上扑翼飞行器在空中 翱翔。那时,也许人们的交通方式将完全不同,也许如同汽车一样, 每个人也都会有一个私人的扑翼飞行器,不仅快捷方便,还可以缓解 交通堵塞的问题,它可以是电动的,燃烧汽油的,甚至可以是人力的, 那将是一场历史性的变革。正如同莱特兄弟发明了飞机开启了人类的 飞行时代,相隔百年之后,我相信,我们即将迎来另一个崭新的时代 一一扑翼飞行的时代。说到这里,最后还是要感谢大自然对人类的馈 赠,是它无穷尽的宝库让人类一次次实现进步和飞跃

久的未来,也许五年,也许十年,人类可以乘坐上扑翼飞行器在空中 翱翔。那时,也许人们的交通方式将完全不同,也许如同汽车一样, 每个人也都会有一个私人的扑翼飞行器,不仅快捷方便,还可以缓解 交通堵塞的问题,它可以是电动的,燃烧汽油的,甚至可以是人力的, 那将是一场历史性的变革。正如同莱特兄弟发明了飞机开启了人类的 飞行时代,相隔百年之后,我相信,我们即将迎来另一个崭新的时代 ——扑翼飞行的时代。说到这里,最后还是要感谢大自然对人类的馈 赠,是它无穷尽的宝库让人类一次次实现进步和飞跃

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