文档介绍：揭秘美军“昆虫间谍”
难被察觉
忘了那些目前正在追踪恐怖分子的又慢又吵的无人机吧,想象一下一大群微型无人机在敌方无法察觉的情况下随意进出防空系统层层布防的敌方领空的情景――这就是美国空军设想的未来场景。
为了实现这一目标,美国空军要求无人机生产商研发更多的微型飞行器――纳米无人机,这种无人机可以远距离飞行以对敌方进行侦察。
美国空军一位官员表示,这些像昆虫一样大小的监视无人机尤其可以在太平洋地区发挥巨大作用。
早在2007年,在一次反战示威活动上空盘旋着一群怪诞的飞行物,这招致人们对美国政府涉嫌秘密研发昆虫无人机的指责。官方的否认以及昆虫学家有关它们实际是蜻蜓的说法,都未能平息人们的猜测。
接下来的一年,美国空军揭开了昆虫大小间谍飞机的神秘面纱,声称它们“微小如大黄蜂”,难以被发现,并可飞入建筑物中“进行拍照,录音,甚至袭击抵抗分子和恐怖分子”。
研究表明,基于昆虫结构力学可以设计出微型飞行器,能够在战场上空盘旋执行侦察任务。科学家们从那些经过千万年进化具备了完美飞行条件的动物身上获得了启发。
长期以来,美国国防部高级研究项目局一直在对纳米?仿生微型无人机的设计方案进行研究。研究人员现在研发出的仿生无人机,有虫子的眼睛,蝙蝠的耳朵,鸟的翅膀,甚至还有蜜蜂的绒毛等。
载重量提升
目前,美国研制出的纳米无人机平台主要有三种:固定翼、旋翼及扑翼式。
早在1996年,美国国防部高级研究项目局就同航空环境公司签署了一份研制合同,进行制造微型无人机的可行性研究。该公司随后制造出了“黑寡妇”固定翼微型无人机。这种无人机采用飞翼式布局,整体形状为长方形,,重量不到85克。该机前部装有螺旋桨,靠电池带动电动机驱动。该机采用无线遥控方式,可连续飞行30分钟,,机上装有一部摄像机和传输设备。
随后几年,航空环境公司还开发了这种无人机的锂电池和燃料电池版本,载重量和飞行距离都有了很大提升。
而在旋翼机方面,美国洛克尼克公司曾研制出一种微型旋翼无人机。该机续航时间为30分钟。可以采用单旋翼和对转双旋翼的不同类型。基本型直径为10厘米,重316克,有效载荷大约100克。美国宾夕法尼亚大学在2012年也展示了像蜂群一样成群飞行的由20架纳米4旋翼无人机组成的同步飞行阵列。
目前,绝大多数飞行器都依靠水平旋翼或者螺旋桨来提供动力,这限制了它们在狭窄空间里活动的能力。而扑翼式无人机通过模仿鸟类或昆虫的飞行方式,可以解决这一问题。2011年,美国航空环境公司推出一款名为“纳米蜂鸟”的扑翼式无人机,堪称仿生机器人的典范之作。该无人机外形酷似蜂鸟,长仅16厘米,重量不及一个5号电池。“纳米蜂鸟
”无人机的翅膀像纸一样纤薄,每秒钟能拍20-40次。通过改变翅膀的角度和形状对飞行姿态进行调整,它在空中的盘旋时间能超过11分钟。这个小巧的“蜂鸟”身上安装有***机和遥控装置,可以从窗户或其他小开口飞进飞出,可用于室内外侦察。它在空中十分稳定,即使在强风中也具有良好的操控性。
此外,美国还研制出一种“纳米蜻蜓”。这种无人机翼展仅有5厘米,最高飞行速度为每秒15米,可以连续飞行15分钟。机上安装有电子元件、电池、摄像机、控制器等。
微型仿生无人机可以远距离飞行以对敌方进行侦察,对美军而言,这些像昆虫