天地一沙鷗，像鳥一樣，自由自在的飛翔，是人類自古以來的夢想。這個夢想，在二十世紀初，因為飛機的發明，得以一償宿願，並將人類的視野，自離地幾尺的高度，迅速拉高到難以想像的程度。

文藝復興時代的達文西，是構想飛行器的先驅，從他遺留下來的手稿（請見圖二）可以知道，達文西腦中的飛行，是設法模仿鳥類。設計圖所展示的，已經不僅僅是抄襲鳥類的外型，還將詳細的機械設計，繪製於圖上。可惜的是，當時工藝技術的水準不足，即使能將這些設計付諸實施，也不能達到它預設的效果。

圖一、李奧納多·達文西的自畫像

圖片來源：Wiki

圖二、達文西設計的飛行器手稿。

圖片來源： http://www.artifactsstore.com/index.php

直到十九世紀末，人類依然用模仿鳥類的方式（圖三、圖四)來離開地面，試圖飛行。工藝技術的限制，仍然是很大的一個障礙，但一次又一次的嘗試，還是對這項技術的發展，提供莫大的幫助。人類能飛上天的夢想早晚會實現，問題是，誰能夠拔得頭籌？現在大家普遍認為，美國的萊特兄弟在這場競賽中勝出，永留青史，被稱為「飛機」的發明人。其實，誰才是飛機真正的發明人？這中間是有點爭議的。

飛機的發展，由雙翼變為單翼，機身由開放式變為包覆式，越來越簡潔，越來越流線，由活塞式引擎改為噴射式引擎提供動力。飛的更高、更快、載重更多，飛機帶給人類更多的便利，隨著科技的進步，飛機變得更精密更容易操作。

圖三、人類模仿鳥製作的飛行器

圖片來源：Wiki

圖四、人類模仿鳥製作的飛行器

圖片來源：Wiki

的確，科學技術的發展，可以讓人類根據想像力，飛的更高、更遠、更快，然而「貪心」的人類，總是在開發新的點子。真正的挑戰不是如何讓「汽車」可以升空，或是像卡通「天外奇蹟」一樣把屋子給弄上天，有人認為關鍵是，如何利用現成的科技，製造出物美價廉的飛行器。拜馬達微型化以及材料輕量化之賜，看起來這個夢想達到了，如圖五中所展示小型飛行器，已經不是那麼稀奇了，想要親身體驗的人，很容易在玩具店買到基本款的套件，簡單組裝一下，就可以讓這小玩意飛上了天。若是更進一步，想要有效的控制它（利用手勢、姿勢、聲音等等），讓它既安全又可以被信賴，是現在這類飛行器的挑戰。而這些飛行器，有不少是以商業目的為出發點來開發的。

圖五、小型飛行器

圖片來源：https://www.youtube.com/watch?v=w2itwFJCgFQ

東方與西方兩大電子商務巨擘（中國的淘寶網與美國的亞馬遜網路商場），不約而同的在近期宣布使用無人飛機送貨，所依靠的，就是這種小型的無人直昇機（如圖六及圖七所示），不論將來的成效如何，這是一個很棒的主意，至少在商業廣告的效果上，它們已經達到了一定的成效。

圖六、亞馬遜利用無人飛機送貨。

圖片來源： http://www.techbang.com/posts/15916-amazon-prime-air

圖七、淘寶也推出無人飛機送貨服務。
　
圖片來源： https://tw.news.yahoo.com/...finance.html

至於如何製造出像「鳥」一樣飛行的優雅飛行器，這是自達文西以來，一直沒有完成的任務。目前人類飛行的方式，多是利用空氣浮力的原理，將飛機硬是從地面給抬了起來，這是一項了不起的成就。不管有沒有使用動力，人類飛行器的原理，比較像是滑翔，因為實在難以想像，飛機巨大的身軀，還要將兩片翅膀拍打幾下，是多麼恐怖的事情。

鳥類可以飛行，是因為大自然付予它所有可以「飛行」的條件，例如高強度且輕量的骨骼，有效率的心、肺及羽毛。鳥類沒有引擎，它的動力就是那顆強而有效率的心臟。鳥類靠拍打翅膀起飛、調整高度、降落。所以拍打翅膀，也是成就飛行的方法之一。

在工藝技術未臻完善的「達文西」時代，找不到既輕又強韌的材料，或者是既輕又有足夠的動力，來支持飛行器的升空。從「萊特兄弟」發明的飛機開始，人類用另外一種方式克服困難，將飛行器弄上了天，並且發揚光大。在「萊特兄弟」之後的一個世紀，輕量的材料、強勁的動力，都可以將小飛機送貨商業化了，應該有機會造一隻像鳥一樣的飛行器。

確實也有些人正在作這一方面的努力，例如圖八裡的那兩位老兄，試圖讓他們的飛行器拍打翅膀飛行，效法的不是鳥兒，他們利用蜻蜓的獨特飛行方式。蜻蜓的兩對翅膀並不是同時上下拍打，而是各對翅膀錯開，一對向下時，另一對向上拍打，排開空氣，完成飛行的動作（如圖九）。小蜻蜓飛的很棒，這兩位來自喬治亞理工學院老兄，巴掌大小的飛行器也飛得很棒（請見圖十及圖十一）。

圖八

圖九

圖十

圖片來源：https://www.youtube.com/watch?v=...D7D2C

圖十一

圖片來源：https://www.youtube.com/watch?v=..1D7D2C

圖十二

圖片來源：https://www.youtube.com/watch?v=..1D7D2C

蜻蜓飛行方式，畢竟與鳥類不同，如何讓飛行器如同鳥類一樣展翅高飛呢？

以下的「小鳥」並不是唯一，在世界各地一定有不少類似的玩家，正在享受讓機器振翅而飛的成就感。這可是達文西享受不到的樂趣，因為達文西所處的時代，沒有能力提供如此輕巧的材料及裝備。

圖十三至十六，就是一隻飛的很棒的機械鳥。

圖十三                                                                         　圖十四

圖片來源：https://www.youtube.com/watch?v=CoD_eS3nu0s

圖十五

圖片來源：https://www.youtube.com/watch?v=CoD_eS3nu0s

圖十六

圖片來源：https://www.youtube.com/watch?v=CoD_eS3nu0s

向蜻蜓和小鳥學習振翅而飛，是一大成就，但總是少了點什麼。天地一沙鷗飛越大海的時候，應該是優雅的，不太像是本文前述的送貨直升機、飛行蜻蜓，或是圖十四裡的機械鳥，努力拍打翅膀，讓人有點提心吊膽，又有一點心浮氣燥。

德國的FESTO公司2011年的SmartBird 計畫（請見圖十七、圖十八），標榜「大自然的啟發」，以海鷗為師，開發一具能夠「優雅的飛行」的飛行器。看似野心不大，但仔細想想，野心其實也不小。

圖十七

圖片來源：http://www.festo.com/.../11369.htm

圖十八

圖片來源：http://www.festo.com/.../11369.htm

SmartBird計畫的成果如何，筆者不在這裡多加敘述，請各位收看以下這場TED演講，由發明人現身說法，也許在觀看影片六分多鐘之後，各位將發出會心一笑，或是與筆者一樣，起立鼓掌。

作者： 林士強 現任： 北美智權 教育訓練處 資深研發創新顧問 經歷： 法商台灣康旭 研發工程處 專案經理 中科院飛彈製造中心 專案工程師 聖荷西州立大學機械研究所碩士 專長： 機械、供應鏈管理、專案管理

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