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世界上并不存在真正的固定翼动物 ， 折叠翅膀是大多数飞行生物的特征 ， 但当需要在水中运动时 ， 它变得更加重要 。 折叠机翼在水下减小了车辆的轮廓 ， 可以大大减少阻力 。 折叠机翼也不必支撑如此大的流体动力载荷 ， 这降低了结构要求 ， 从而降低了质量 。 在所讨论的动物中 ， 只有海鸥在水中时不会完全折叠它的翅膀 ， 这些鸟仍然必须将它们的翅膀变成一个低得多的纵横比配置才能游泳 。
有理由认为 ， 要使飞行器潜入水中 ， 一定程度的机翼折叠是必须的 。在机器人技术中 ， 确实存在刚性机翼水下滑翔机 ， 但这些飞行器太重 ， 机翼太小 ， 无法在没有非常高的能量密度推进力的情况下进行空中飞行 。 许多现有的飞行器确实采用了某种变形机翼 ， 而其他飞行器则采用了可展开的机翼 。 然而 ， 机翼展开系统通常仅用于存储 ， 没有重新折叠的能力 ， 而且大多数变形概念只会稍微改变机翼的几何形状 。
【世界上并不存在真正的固定翼动物，折叠翅膀是大多数飞行生物的特征】
在水上自主无人机中实现高性能机翼折叠将需要对现有系统的机械设计进行改进 。 飞鱼翅膀是可展开机翼设计的机械吸引力灵感来源 。 它们的机翼结构 ， 带有支撑柔性膜的刚性板条 ， 让人想起最近的微型飞行器设计 。 关于可展开性 ， 翅膀很有吸引力 ， 因为它们完全在根部驱动 ， 不包含任何内部肌肉组织 ， 这与鸟类和蝙蝠的翅膀不同 。 蜻蜓和蝴蝶等昆虫也是如此 ， 它们被认为是表现最好的飞行动物 。
飞鱼和鱿鱼都使用双翼 ， 这使得它们的飞行非常稳定[28
， 而且还观察到四翼飞鱼比它们的双翼飞鱼滑翔的距离更远 。 同样 ， 具有滑翔能力的昆虫也倾向于采用双翼结构 ， 并且双翼飞机也被证明在诱导阻力和微型飞行器的最低速度方面优于单翼飞机 。 巡航速度和失速阻力的降低对于动量受限的水上起飞非常有利 ， 研究人员建议在水上自主无人机中实施相同的布局 。
在飞行中 ， 如果前翼可以独立于后翼折叠 ， 这种机制也足以启动俯冲 。 在水鸟中 ， 俯冲潜水鸟由于适应水而对其飞行能力的损害最小 ， 而且它们的着陆策略稳健、简单 ， 不需要额外的推进力或中性浮力即可穿透水面以下 。 尤其是在机械设计可行性方面 ， 塘鹅的俯冲代表了一种强大而实用的进入策略 ， 就像乌贼的推进系统是一种有效的起飞方式一样 。 软水着陆也存在滑行起飞时精确控制和大面积的要求 。
然而 ， 以塘鹅的方式进行俯冲潜水避免了软着陆的并发症 。 俯冲飞行器需要最小的着陆区域 ， 并且只需要一个GPS航路点就可以在已知测深区域执行着陆 。 潜水速度可以通过改变初始潜水高度来控制 ， 并且可以适应浅水区 。 最大潜水深度将受到撞击时的结构载荷的限制 ， 但随着尺寸减小 ， 强度的有利比例意味着微型飞行器尺寸范围更适合这种类型的运动 。
为了设计有效的俯冲 ， 折叠机翼再次成为必不可少的 ， 而塘鹅在进入时将机翼完全向后扫动的策略是实现这一点的机械简单方法 。 这种机翼折叠系统应该理想地设计成使得折叠机翼使浮力中心在质心之后移动 。 这将使俯冲在浮力作用下保持稳定 ， 但在俯冲结束时 ， 展开机翼会使浮力中心向前移动 ， 并使飞行器机头向上以进行发射 。 科学家提出喷水推进将是发射水上自主无人机而不依赖危险可燃材料的最佳方式 。 为了验证这个提议 ， 科学家制作了一个简单的水射流装置 。
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