圖片來源：Passerine
飛機的設(shè)計靈感來自于鳥類飛行的過程。但對于目前的飛機而言，攜帶大量載荷進行長距離飛行和小范圍內(nèi)快速起降是難以同時完成的任務(wù)。前者依靠固定翼，需要長距離跑道滑行；后者依靠螺旋槳，負荷太大難以飛起。
有人嘗試給固定翼飛機上配上螺旋槳，希望實現(xiàn)兩者兼顧，但需要面對成本和技術(shù)復雜性增加的問題。
因此，目前常見的無人機多選擇螺旋槳，用小載重換取垂直起降。
現(xiàn)在，一家南非初創(chuàng)公司Passerine試圖顛覆之前的設(shè)計，給固定翼無人機裝上了腿。用翅膀?qū)崿F(xiàn)有效飛行，用腿來實現(xiàn)起降。
像鳥一樣的Sparrow 圖片來源：Passerine
Passerine公司資料顯示，這款名為“麻雀”（Sparrow）的無人機為貨運無人機，主要采用吹氣襟翼技術(shù)，將飛機引擎安裝在機翼上部。
早在上世紀70年代，吹氣襟翼已開始應(yīng)用，通過向飛機襟翼上噴氣，機翼在低空速時也能獲得傳統(tǒng)機翼2-3倍的升力，實現(xiàn)優(yōu)秀的低速短距起降能力?？账偈侵革w行器相對于空氣的速度。
但對于Sparrow來說，引擎帶來的動力不足以推動飛機起飛，“腿”才是起飛的關(guān)鍵。Sparrow的腿部裝有兩個類似于彈射器的受載彈簧，可以提供起飛所需的80%的能量。
彈射起飛后，無人機會以大約30度的角度爬升，同時腿部像起落架一樣收回到機身中，隨后，襟翼升起，飛機進入巡航配置。到達目的地后，無人機會減速，腿部會再次伸展開來，用作減震器。
Sparrow起飛過程圖片來源：Passerine
“很多人都沒有注意到，鳥的起飛騰空，并不是依靠拍打翅膀產(chǎn)生的升力，大部分初始速度還是來自于跳躍。” Passerine公司創(chuàng)始人兼CEO Matthew Whalley在接受IEEE SPECTRUM雜志采訪時表示。
Matthew Whalley和Sparrow 圖片來源：Passerine
Matthew在大學期間就開始嘗試制造一款可以攜帶大量有效載荷的無人貨機。
“南非是世界上最早開始使用無人貨機的國家之一。”他表示，考慮到非洲廣闊的無人運輸機市場和欠缺的基礎(chǔ)設(shè)施，傳統(tǒng)固定翼貨機并不能滿足需求。
“這就需要一款可以不用跑道和機場的貨運飛機。”他在采訪中稱：“那我們給飛機裝上腿好了。”
在設(shè)計開始階段，Passerine公司研究人員設(shè)計的飛機腿并不是現(xiàn)在這個樣子。隨著數(shù)次技術(shù)迭代，飛機腿的外觀逐漸向鳥腿靠近。
研究團隊在對Sparrow進行測試 圖片來源：Passerine
“Sparrow擁有固定翼無人機的有效載荷、速度、射程和效率等所有優(yōu)點，以及旋翼飛機的精確著陸能力。” Matthew稱，“但由于這款飛機并不能實現(xiàn)懸停，因此可能不適合航拍。”
在研究人員看來，無法懸停并不是一件壞事。通過避免最低效飛行，無人機可以一定程度上減少攜帶的電池，從而減輕自重。“這意味著可以飛得更遠或這擁有更多有效載荷。”Passerine公司稱。
Sparrow進化史 圖片來源：Passerine
目前，Sparrow還只是小型版，巡航速度為120 km/h，能攜帶 2公斤的負荷，飛行時間約一小時。下一步，研究團隊計劃將翼展達到6米，有效載荷提升至100公斤。
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