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第869章 研發仿生個人飛行器

研發個人飛行裝置有非常多的方式,前世大部分都是采取噴氣式引擎和螺旋翼引擎,那是在科技允許的情況下只能做到那個程度。

基于噴氣式引擎打造的個人飛行器最大的優點就是簡單,且速度非常快,缺點就是靈活度不高,空中姿態笨拙,航程短。

他不認為這是最佳的個人飛行器方式,他準備研發的個人飛行器,自然界就給了我們很好的答桉,例如蜻蜓、蝴蝶和飛鳥。

這三者各有各的優點,蜻蜓的翅膀結構可以保證人體在空中非常穩定,而且懸停和倒退都能實現,靈活性要高很多。

蝴蝶的翅膀結構,穩定性相比蜻蜓要差一些,但是翅膀較大,提供的升力也大,振動頻率較低,噪音較小,能耗更低。

以上兩種都比較適合低空飛行,如果想要實現高空飛行,還得是飛鳥的翅膀結構比較合適,例如老鷹,在高空飛行中算是最省力的方式,滑翔狀態基本上不用消耗能源。

這三種比較典型的飛行特點,葉子書也沒有為選擇而頭疼,小孩子才會選擇,成年人會選擇全部要。

制造這些個人飛行器,在他看來需要完成三方面的工作,第一個就是材料,不管是翅膀所需要的材料,還是給翅膀提供動力的設備材料,都存在難點。

想要實現這些個人飛行器,最重要的就是材料,必須要足夠輕盈,足夠有韌性,而且還能進行微控制,不能顯得太僵硬,同時還要絕緣防水。

第二個就是動力設計,在現代工業技術的基礎上,盡量按照彷生動力學知識,做到兼顧功能和成本,實現最優解。

第三個就是飛控系統,個人飛行器必須要操控靈活,而且還不能讓飛行者費多大心思,想要怎麼飛行,飛行系統自動幫其實現。

這三方面的工作,對于別人來說,哪一個都存在很大的困難,但是對他而言,難度都不大,總體花費的精力不會很多。

針對材料方面的需求,以他之前的知識儲備,就能想到很多種研究方向,不過這麼做他覺得還是耗時較多。

自己慢慢研究不是說不行,而是實在是耽擱時間,所以他很干脆,直接就去了虛擬圖書館,來到彷生技術區域,這里有大量的彷生材料。

昆蟲和鳥類是自然界當中的大類,關于昆蟲彷生學和鳥類彷生學知識,在虛擬圖書館內佔據的區域很大,里面有各種現成的技術。

關于動力設計,他也沒打算自己費心思,直接交給了人工智能3.0來負責設計,這對它來說並沒有多少難度,分分鐘可以拿出成百上千的設計方案。

不過他認為動力設計,盡量擺月兌現代機械式設計,原因很簡單,就是能量利用率較低,損耗較大,而動力也不一定足夠。

他希望盡量使用采用彷生動力學,不僅要具備其形,還要具備其神,追求表面上的彷生動力意義不大,必須要達到一樣的效能,就算差點,也不能相差太大。

至于飛控系統,就由他親自負責,主要依靠腦波控制部分技術、眼球控制技術和身體姿態控制技術,通過這三方面的技術一起實現。

雖然這里面使用了腦波控制技術,但是和虛擬頭盔相比,技術含量要低很多,只是采用比較簡單的控制指令,實現空中姿態的調整。

擔心光憑簡單的腦波控制技術,無法做到輕松自如,他還增加了眼球控制技術和身體姿態控制技術,三者配合以達到最佳效果。

為了讓體驗者在毫無相關知識培訓的情況下,就能輕松上手,必須要足夠智能,穿上這些裝備,就能立即使用,不能增加使用者負擔。

本來按照這個分工,感覺挺合理的,但是他看過人工智能設計的放生動力裝置,總感覺差點意思,思來想去,原因還是出在材料上。

于是干脆放棄了原來的分工,只讓人工智能幫助自己一起編寫飛控系統,至于材料和彷生動力裝置設計,還是由他自己來做。

這項工作比他設計兩款超大型客機都要興奮,因為他自己就迫不及待想要實現空中飛行,這應該是每個人都有的夢想。

于是他母親發現,自己寶貝兒子又開始整天睡大覺,仿佛又回到了之前在家上學的樣子,感覺每天都睡不醒。

好在她也習慣了,只要確定身體沒有問題,其他就不用她擔心,只是也沒有心思去照顧菜園子了,整天變著法做好吃的。

之前他母親的廚藝並不算很高,也就能做做家常菜,這段時間跟著通用機器人學到了不少,讓他父親直呼生活水平上了一個台階。

而葉子書則是在虛擬圖書館里面,尋找最合適的彷生材料,其實輕盈和韌性兩個方面都滿足的材料非常多,但是同時還要實現精準控制,難度就提高一大截。

經過連續好幾天的尋找,終于找到了符合他心中的材料,包括蒙皮材料和骨架材料,實現翅膀的精準控制,主要還是通過翅膀骨架來實現的。

完成了翅膀材料的收集工作,葉子書開始尋找符合要求的彷生動力材料,經過連續四五天的尋找,也找到了符合他要求的材料。

至于動力本身,他準備采用電力驅動,如果使用燃料來作為動力,雖然能量密度更高,但是結構更加復雜。

按照一般規律,結構越復雜的系統,越容易出問題,這是在高空飛行,一旦出現問題,很容易釀成事故,安全永遠擺在第一位。

放生動力不使用傳統機械式結構,而是采用了電感動力系統,通過電流刺激動力材料,形成類似肌肉收縮的狀態,從而對外提供動力輸出。

這種彷生動力模式,能源利用率比傳統機械式要高得多,而且還不容易出現故障,使用壽命非常長,結構也不會特別復雜。

至于電池,他沒有另外開發一套,而是使用鋁空氣電池作為電力存儲裝置,當然也有更好的電池,那就是通用機器人使用的電池。

通用機器人使用的電池,不僅能量密度更高,而且安全性更好,別說是踫撞了,就是放在火堆里面燒也不會發生爆炸,拿出來冷卻依然可以正常使用。

但是這種電池的成本比較高,至于高安全性也沒有那麼苛刻,如果高空真的發生激烈踫撞,在電池發生爆炸或損害之前,人已經沒了。

鋁空氣電池每公斤重量存儲的能量密度為8度電左右,而一輛電動車每百公里耗電在15度左右,電動汽車的耗能要比個人飛行裝置高得多。

按照他的預估,攜帶一公斤鋁空氣電池,可以承載100公斤的重物使用8個小時左右,最快飛行速度每小時可以達到300公里左右。

實際上可以飛得更快,只是再快的話,人體就受不了,雖然是全副武裝,但是形成的高空壓力,還是會讓人難以承受,至少對普通人來說是這樣。

而且個人飛行裝置,主要是作為高空旅游項目,沒有必要搞成極限運動,真正體驗高空飛行,每小時百公里速度就已經非常不錯了。

主要是使用個人飛行裝置,可以讓人飛到高空,俯瞰壯闊的山川河流,以上帝的視角來觀察我們這片土地。

所有材料都找齊了,然後就是進行設計,他采用的是全覆蓋式設計,也就是說,整個人都是包裹在這套裝置里面。

頭部會有安全頭盔,腦波控制系統就在安全頭盔里面,頭盔將整個頭部包裹住,不僅可以隔絕高空風力,而且還能提供信息展示,甚至能夠提供超視距支持。

人在幾百米的高空,其實看不清下面的東西,人類的視覺能力比鳥類和昆蟲差多了,如果不提供額外的超視距支持,樂趣就要少很多。

而且眼球控制模塊,也是內置在里面,可以根據使用者的眼球動作,進一步了解使用者的意圖。

然後就是身體包裹裝置,整體呈現柔性狀態,看上去和普通的布料沒什麼區別,實際上區別很大。

一是這種飛行服更加隔絕空氣,低空飛行感受不到,高空飛行如果不隔絕空氣,很容易出事故,這是基本要求。

二是具有電感控制特性,別看一般狀態是柔性的,只要通過特殊的電流型號,可以讓原本柔性的布料變得堅硬起來,且具有控制彎曲能力,而且還是局部控制。

這麼做的目的,就是幫助使用者在高空實現姿態調整,別看人類在地面非常靈活,如果放在高空,人的身體會顯得非常僵硬。

如果沒有智能輔助調整姿態的方法,人也就兩只手能夠動一動,身體其他部位很難動得起來,如果亂借力,更容易出問題。

而且人體長時間在高空狀態下,血液流動紊亂,會造成腿部麻木,給降落帶來嚴重的安全隱患。

三是實現更精準更靈活地飛行控制,飛行控制不僅僅只是翅膀在執行,有時候需要進行腿部動作配合。

人在高空中,腰部以下會顯得很僵硬,特別是初次飛行的人,更加顯得僵硬,這時候通過飛行服,協助調整姿態,更好實現飛行控制。

飛行服分成兩層,很多裝置都放在兩層之間,例如以防萬一的迅速充氣裝置,如果緊急迫降,減少人體受到的傷害。

當然,最主要還是依靠外部的降落傘,只是低空飛行的時候,降落傘有時候發揮不出作用,傘還沒有打開,人就著地了。

除此之外,儲能裝置在這里面,電池是分散布局模式,主要放置在不影響人體姿態的位置,例如腋下、腿部非關節外側。

至于其他芯片等控制裝置,采用的是同樣的辦法,盡量做到使用者穿上後,對這些設備無感知,增加使用體驗。

不過按照他的這些想法做出來之後,還是覺得體驗感較差,這些裝置在特殊姿態下,會讓人不舒服。

測試之後,他直接推翻了自己的想法,打算對部分硬件進行更改,例如電池也不打算采用他給寰宇集團的鋁空氣電池了。

而是準備采用特殊的柔性電池,這種電池非常柔軟,特征表現就像布料,內置在飛行服里面,使用者真的毫無察覺。

就連芯片他都不滿足于現在的技術,也準備采用柔性芯片技術,同樣外部特征表現像是布料,體驗感超出一大截。

除此之外,還有導線、電子元器件等等,都準備采用柔性技術,總之要讓使用者穿上,感覺不到這些硬件設備。

經過這麼調整技術路線,誕生的黑科技就更多了,柔性芯片、電視和電子元器件等等,拿到這個時代,絕對是妥妥的黑科技產品。

調整之後,葉子書在虛擬實驗室親自體驗了一番,終于露出了滿意的笑容,穿上這套個人飛行裝置,人仿佛就成了空中精靈。

開始他還不是很適應,但是試了幾次之後,就逐漸變得隨心所欲,使用時間越長,使用這套裝置執行高空飛行越是得心應手。

三套飛行裝置,他在設計的時候,盡量做到通用,這樣可以減少生產成本,不過最後通過使用感受,將模彷飛鳥的個人飛行器給去掉了。

然後考慮再三,決定將蝴蝶飛行裝置也去掉了,因為他感覺蜻蜓飛行服已經足夠滿足要求了,雖然噪音稍微大了一些,但是還可以忍受。

地面人員是听不到高空飛行的噪音,而高空飛行的人,是全副武裝狀態,也听不到外面翅膀扇動的聲音,因此噪音並不是難以忍受的缺點。

原本三套飛行裝置,只保留了一套,生產的時候就不用配備多種設備和產線,成本也能大幅節約,對商業化更加有利。

不過三套個人飛行裝置,他都給了麒麟基礎工業集團,技術既然拿出來了,也不可能收回去,交給麒麟基礎工業集團,也許有其他作用。

這次也沒有將整個生產鏈條分開,打算全部由麒麟基礎工業集團負責研發和生產,因為這里面的很多技術,其他企業也沒有優勢。

例如柔性芯片,雖然也是芯片,但是和傳統的芯片有著天壤之別,技術上根本就不通用,給了玄武科技公司和青龍科技公司,也不會有太大的優勢。

和麒麟基礎工業集團負責人溝通的時候,雙方覺得全國需求量應該在10萬套左右,主要用于各個旅游景點的體驗活動。

雖然使用了很多新的技術,但是成本並不算特別高,如果按照生產10萬套來計算的話,平均每套的成本大概為30萬元。

貴的不是研發成本和材料生產成本,而是產業鏈構建成本,不管生產多少套,各種設備都是不能少的。

至于能不能賺回來,他並不擔心,這樣堪稱黑科技的裝置,1000元體驗一個小時絕對屬于物超所值。

每套裝置使用300個小時,就能賺回成本,剩下的就是淨賺,而他設計的使用壽命高達2萬個小時,絕對屬于爆賺。

等他將這些技術資料交給麒麟基礎工業集團的時候,時間已經來到了三月底,花費了20多天的時間,才弄完。

經過這段時間查看的資料和研究心得,他發現彷生領域的研究非常有意思,準備接下來重點研究,至少做好足夠多的知識儲備。

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