是 往 那 個 方向 去 咦 __UNDEF__ 有 一 筆 進來 了 有 了 __UNDEF__ 資料 是 正確 的 11點 了 回來 了 __UNDEF__ 回來 了 這 個 時間 當 我們 看到 突然 有 一 個 訊號 跳出來 了 看到 那 個 訊號 所有 學生 都 是 驚叫 的 很 幸運 的 事實 上 就 是 這 架 飛機 能夠 安全 飛回來 大家 都 非常 高興 非常 非常 驚喜 恭喜 啊 恭喜 __UNDEF__ 來 三 __UNDEF__ 喔 這 個 事情 事實 上 已經 證明 了 我們 的 技術 我們 在 國際 上 已經 跟 人家 大概 並駕齊驅 啦 我們 常見 的 客機 如此 龐大 的 機身 翱翔 於 天際 那 固定 的 機翼 是 如何 讓 看起來 很 笨重 的 機身 飛上 藍天 的 呢 飛機 要 產生 升力 有 三 個 關鍵 方法 第一 是 增加 速度 通常 是 利用 具有 強大 推力 的 發動機 來 達到 這 個 目的 第二 是 增加 機翼 面積 但 機翼 越 大 總 重量 和 阻力 也 會 增加 第三 是 改變 飛機 的 攻角 任何 飛機 都 要 靠 著 這 三 項 設計 找出 最佳 組合 達到 空氣 動力 優化 的 目的 如果 大家 坐 客機 的 時候 __UNDEF__ 尤其 坐 在 那 個 如果 你 是 坐 在 翅膀 旁邊 那 個 位置 靠 窗戶 的 位置 __UNDEF__ 你 在 起降 的 時候 可以 注意 一下 __UNDEF__ 你 就 看到 很多 那 個 操縱面 在 那邊 上上下下 的 跳動 那 個 就 是 那些 控制 它 的 這 個 轉彎 啦 傾斜 啦 或者 是 上升 下降 的 一些 操縱面 　 飛機 翅膀 鼓動 氣流 使 機身 成 寬闊 的 表面 上方 翅膀 的 氣流 比 下方 翅膀 的 氣流 快 不同 速度 的 氣流 產生 不同 的 氣壓 翅膀 上方 的 氣壓 小 下方 氣壓 較 大 形成 氣壓 差時 就 會 產生 一 股 升力 這 也 是 參考 飛行 生物 學習 而 來 也 就 是 我們 耳熟能詳 的 白 努力 定律 發明 了 百 年 的 定翼 飛機 已經 非常 成熟 那 為什麼 科學家 們 還 想 回頭 來 研究 之前 認為 不可能 的 拍翼機 呢 在 我們 全 世界 空氣 動力學 的 這 個 學術界 來 講 大家 都 認為 拍翼 這 件 事情 因為 是 從 一 個 仿生 的 角度 來 看 它 看來 是 最 單純 最 有 效率 的 一 個 方式 根據 墨子 一 書 記載 早 在 2500 年 前 我們 的 老 祖宗 墨子 也 是 藉由 觀察 鳥類 早 就 已經 發明出 手工 製成 的 小 木鳥 能夠 自己 飛上 足足 三 天 在 當時 沒有 動力 的 年代 是 如何 讓 飛行器 飛上 天 的 呢 這 是 墨子 留給 世人 的 一 大 謎題 而 如今 因為 科技 的 進步 科學家 們 再次 朝向 最初 萊特 兄弟 想要 發展 的 拍翼 飛行 模式 我們 從 機械 原理 的 分析 我們 知道 大 的 結構 是 不行 那 小 的 可以 微機電 的 這 種 製程 製程 技術 越來越 好 所以 很多 以前 想 的 到 做 不 到 的 技術 現在 可以 做到 了 所以 我們 就 慢慢 把 萊特 兄弟 最初 的 那 個 想法 拿來 用 微機電 技術 的 成熟 讓 科學家 的 飛行 夢想 邁進 了 更 大 一 步 楊龍杰 與 懷抱 飛行 夢 的 研究 者 都 想要 挑戰 大自然 所 設計 的 飛行器 生物 的 拍翼 飛行 我 從 大學 開始 我 就 一直 有 夢想 想要 造 飛行器 可是 造 飛行器 是 很 貴 的 事情 各位 知道 __UNDEF__ 一 架 波音 747 是 要價 50億 台幣 的 正 因為 研究 大型 定翼機 的 門檻 很 高 楊龍杰 的 飛行 美 夢 轉向 拍翼 飛行 拍翼式 的 部分 呢 這些 年 來 才 開始 真正 有 發展 一百 年 前 控制 一 個 馬達 的 那 種 無線 晶片 都 是 很 重 很 大 的 東西 現在 台灣 半導體 很 厲害 變 一點點 一 克 兩 克 解決 用 拍 的 有 相對 運動 把 這 個 空氣 往後 往 下 帶 你 就 可以 有 機會 這樣子 飛起來 將 拍翼 運用 在 飛行器 上 是 當今 科學家 們 努力 的 方向 大家 都 看 過 哈利波特 裡面 的 魁地奇 比賽 那 顆 高速 飛行 的 金探子 就是 現在 科學家 們 夢寐以求 的 所以 楊龍杰 老師 也 就 把 他 所 製造 的 微型 飛行器 叫做 金探子 現在 金探子 是 模仿 鳥類 的 一 個 拍翼 的 一 個 飛行器 __UNDEF__ 第一 代 的 叫做 初航 者 它 的 翼展 大概 快 30 公分 總 重量 超過 15 克 以上 非常 的 重 看到 它 有點 像 手工 這 個 拼湊 的 感覺 啊 __UNDEF__ 它 只 能 飛 一 到 二 秒 那 非常 可笑 進入 第三 代 研發 時 既 要 同時 兼顧 自製 與 進口 高價 零組件 的 比例 以及 減輕 機體 重量 成 了 楊龍杰 最 大 的 課題 在 學校 的 工廠 裡頭 我們 就 用 一些 線 切割機 我們 自己 去 做 這 個 精密 的 加工 把 所有 的 齒輪 零組件 把 它 做出來 用 我們 這 個 機械 加工 的 方式 刻出 我們 要 的 外型 現在 用 翅膀 這 個 塑膠 的 這 種 機翼 啊 這 個 也 是 配合 現在 很 夯 的 一 個 所謂 的 這 種 可撓式 電子 的 這 個 產品 我們 開始 用 一些 像 碳纖維 棒 一些 塑膠 還 有 塑膠 的 材料 所以 整體 的 重量 變 得 很 輕 就 讓 我們 有 一些 很 小 很 小 的 馬達 它 可能 全部 的 重量 不到 1 公克 這麼 輕 我們 就 可以 把 這 個 馬達 拿來 當作 我們 的 一 個 驅動源 一 個 動力源 那 第二 個 就是說 鋰電池 的 發展 這 也 是 跟 能源 科技 相關 的 一 個 關鍵性 的 零組件 到 了 第四 代 的 金探子 就 很 能 飛 了 第四 代 的 這 個 金 探子 微型 飛行器 呢 各位 看到 它 就 已經 算是 一 個 滿 像 產品 的 一 個 微型 飛行器 了 因為 我們 開始 就 是 用 一些 量產 的 方式 用 這 個 塑膠 模具 射出 的 方式 呢 把 它 的 不僅 是 齒輪組 或者 是 這 個 整 個 飛機 的 外型 我們 都 把 它 做 一 個 量產 的 動作 大概 可以 到 9 克 的 一 個 重量 到 目前 為止 可以 飛到 這 種 10幾 分鐘 的 這樣 的 成績 很 大 一 部分 __UNDEF__ 都 還是 要 歸功於 電子 產業 的 進步 可是 拍翼 的 話 它 不僅 結構 要 好 它 的 這 個 柔軟性 要 適當 它 還要 高速 拍動 我們 去 做 一 個 整合 就 是 把 現有 最 好 的 東西 我們 把 它 放 在一起 那麼 進行 這 個 飛行 系統 的 一 個 最佳化 郭智賢 老師 也 是 讚嘆 於 生物 的 飛行 能力 而 投入 拍翼機 的 研究 最 棒 的 飛行 是 蜂鳥 跟 蜻蜓 蜂鳥 的 這 個 拍撲 牠 是 非常 巧妙 的 牠 是 兩 個 翅膀 都 可以 做 八字型 的 拍撲 讓 牠 的 身體 能夠 完全 停滯 在 空中 他 對 拍翼 飛行 的 翅膀 結構 有 一些 獨到 的 見解 我們 觀察到 鳥 牠 是 有 骨骼 的 牠 是 骨骼 然後 上面 有 肉 肉 上面 再 長 羽毛 牠 是 很 巧妙 牠 是 靠 拍撲 產生 升力 跟 推進力 因為 我們 觀察到 這 個 鳥類 牠 的 這 個 拍 撲 牠 的 效能 比 我們 的 拍撲 好 很多 奧秘 應該 是 在 牠 的 翅膀 上面 因為 翅膀 是 主要 產生 這 個 升力 的 裝置 那 我們 因此 我們 在 拍撲機 上面 我們 就 設計 真正 的 這 個 羽毛 的 這 個 管子 來 放 在 這 個 拍撲機 的 翼面 裡頭 它 的 產生 的 這 個 撓性 呢 就 是 更 接近 這 個 鳥類 所以 他 依照 鳥 的 翅膀 結構 來 設計 特殊 結構 的 機翼 我們 設計 了 特殊 的 這 個 翼 那 這 個 特殊 的 翼 呢 就 像 這裡 它 是 有 透氣孔 那 這 個 透氣孔 呢 我們 是 用 單向閥 的 透氣孔 那 也就是說 它 在 拍動 的 時候 呢 它 往 上 拍 的 時候 它 阻力 可以 降低 很少 然後 往 下 拍 的 時候 它 可以 提升 升力 那 我們 來 測試 它 不同 的 這 個 效果 那 另外 我們 也 測試 它 不同 的 這 個 剛性 郭智賢 團隊 所 設計 的 拍翼機 曾經 連 天 上 的 飛鳥 都 搞 不 清楚 牠們 到底 是 不 是 同 類 那 我們 在 做 我們 第一 代 飛行 測試 的 時候 曾經 有 兩 隻 鳥 一起 飛過來 飛到 我們 的 拍撲機 旁邊 來 繞 著 我們 的 拍撲機 甚至 有 老鷹 在 高空 上面 飛過來 然後 俯衝 準備 要 攻擊 我們 的 拍撲機 但是 牠 在 發現 這 個 不 是 可以 吃 的 鳥 的 時候 牠 又 急速 地 飛離開 在 微型 飛行器 逐漸 縮小 的 過程 中 他們 繼續 挑戰 如何 把 翼 面積 縮小 它 是 屬於 四 片 的 這 個 機翼 主要 我們 是 看到 蜻蜓 蜻蜓 牠 是 屬於 四 片 翼 只是 蜻蜓 的 四 片 翼 牠 是 一 前 一 後來 搭配 所以 牠 是 拍撲 之外 呢 牠 還 會 夾 這 個 空氣 讓 這 個 空氣 產生 比較 多 的 這 個 推進力 因此 我們 的 這 個 拍撲機 呢 它 是 可以 做 直線 飛行 左轉 __UNDEF__ 右轉 以及 這 個 上升 或 下降 的 動作 是 一 個 可以 3D 飛行 全 空域 的 這 個 情形 而 在 第三 代 我們 更 縮小 到 30 公分 以內 最 長 可以 飛到 14 分鐘 從 功能 強大 的 蟲鳥 拍翼 飛行 到 人類 的 研究 如何 提昇 升力 的確 是 拍翼 飛行 主要 的 關鍵 那 鳥類 開始 一起 飛 牠 根本 沒有 速度 沒有 升力 __UNDEF__ 牠 怎麼 起來 飛機 可能 起飛 的 時候 要 跑到 將近 每 小時 200 公里 它 才 有 足夠 的 升力 讓 它 浮起來 飛機 轉 一 圈 __UNDEF__ 可能 要 轉 很 遠 很 大 一 圈 可是 動物 靠 著 身體 靠 著 翅膀 這些 配合 一 小 圈 就 轉過來 了 　 台大 的 楊鏡堂 教授 從 力學 與 流體 力學 的 角度 分析 翅膀 與 空氣 升力 的 關係 從 鳥類 __UNDEF__ 昆蟲 等 生物 的 拍翼 飛行 觀察 量測 以 此 開發 仿生 動力 機械 第一 個 階段 我們 先 去 看 鳥 看 牠 翅膀 怎麼 動 然後 我們 去 複製 牠 的 行為 第二 個 我們 把 牠 強項 萃取出來 然後 就 做 做 一 個 機器 擁有 那些 特質 不同 的 鳥類 有 不同 的 模式 我們 有 一些 機械 還是 光學 的 方法 __UNDEF__ 分析完 然後 現在 做出 機構 那 目前 只有 翅膀 而已