The aerobatic maneuvers of swifts could be very useful for micro aerial vehicle missions. Rapid arrests and turns would allow flight in cluttered and unstructured spaces. However, these decelerating aerobatic maneuvers have been difficult to demonstrate in flapping wing craft to date because of limited thrust and control authority. Here, we report a 26-gram X-wing ornithopter of 200-millimeter fuselage length capable of multimodal flight. Using tail elevation and high thrust, the ornithopter was piloted to hover, fly fast forward (dart), turn aerobatically, and dive with smooth transitions. The aerobatic turn was achieved within a 32-millimeter radius by stopping a dart with a maximum deceleration of 31.4 meters per second squared. In this soaring maneuver, braking was possible by rapid body pitch and dynamic stall of wings at relatively high air speed. This ornithopter can recover to glide stability without tumbling after a 90-degree body flip. We showed that the tail presented a strong stabilizing moment under high thrust, whereas the wing membrane flexibility alleviated the destabilizing effect of the forewings. To achieve these demands for high thrust, we developed a low-loss anti-whirl transmission that maximized thrust output by the flapping wings to 40 grams in excess of body weight. By reducing the reactive load and whirl, this indirect drive consumed 40% less maximum electrical power for the same thrust generation than direct drive of a propeller. The triple roles of flapping wings for propulsion, lift, and drag enable the performance of aggressive flight by simple tail control.

快速的特技飞行动作对于微型飞行器飞行任务可能非常有用。快速的逮捕和转弯将使飞机能够在杂乱无章的空间中飞行。然而，由于推力和控制力有限，迄今为止这些减速的特技飞行动作很难在襟翼机翼中证明。在这里，我们报告了能够进行多式联运的200毫米机身长度的26克X翼飞机。使用尾标高程和高推力，对飞行器进行了盘旋，快速向前飞（飞镖），特技转弯和平稳过渡潜水。通过停止最大减速速度为每秒31.4米的飞镖运动，在32毫米半径内实现特技转弯。在这种飞涨的动作中，可以通过快速的车身俯仰和相对高的风速机翼的动态失速来制动。该机翼飞机可以在90度的身体翻转后恢复滑行稳定性而不会翻倒。我们表明，在高推力下，尾巴表现出强大的稳定力矩，而机翼膜的柔韧性减轻了前爪的去稳定作用。为了满足这些对高推力的需求，我们开发了一种低损耗的抗旋转传动装置，该功能可将拍打机翼的推力输出最大化，使其超过体重40克。通过减少无功负载和涡流，与直接驱动螺旋桨相比，在相同的推力产生下，这种间接驱动所消耗的最大电能要少40％。襟翼在推进，升起和拖曳方面的三重作用通过简单的尾部控制实现了激进的飞行性能。该机翼飞机可以在90度的身体翻转后恢复滑行稳定性而不会翻倒。我们表明，在高推力下，尾巴表现出强大的稳定力矩，而机翼膜的柔韧性减轻了前爪的去稳定作用。为了满足这些对高推力的需求，我们开发了一种低损耗的抗旋转传动装置，该功能可将拍打机翼的推力输出最大化，使其超过体重40克。通过减少无功负载和涡流，与直接驱动螺旋桨相比，在相同的推力产生下，这种间接驱动所消耗的最大电能要少40％。襟翼在推进，升起和拖曳方面的三重作用通过简单的尾部控制实现了激进的飞行性能。该机翼飞机可以在90度的身体翻转后恢复滑行稳定性而不会翻倒。我们表明，在高推力下，尾巴表现出强大的稳定力矩，而机翼膜的柔韧性减轻了前爪的去稳定作用。为了满足这些对高推力的需求，我们开发了一种低损耗的抗旋转传动装置，该功能可将拍打机翼的推力输出最大化，使其超过体重40克。通过减少无功负载和涡流，与直接驱动螺旋桨相比，在相同的推力产生下，这种间接驱动所消耗的最大电能要少40％。襟翼在推进，升起和拖曳方面的三重作用通过简单的尾部控制实现了激进的飞行性能。我们表明，在高推力下，尾巴表现出强大的稳定力矩，而机翼膜的柔韧性减轻了前爪的去稳定作用。为了满足这些对高推力的需求，我们开发了一种低损耗的抗旋转传动装置，该功能可将拍打机翼的推力输出最大化，使其超过体重40克。通过减少无功负载和涡流，与直接驱动螺旋桨相比，在相同的推力产生下，这种间接驱动所消耗的最大电能要少40％。襟翼在推进，升起和拖曳方面的三重作用通过简单的尾部控制实现了激进的飞行性能。我们表明，在高推力下，尾巴表现出强大的稳定力矩，而机翼膜的柔韧性减轻了前爪的去稳定作用。为了满足这些对高推力的需求，我们开发了一种低损耗的抗旋转传动装置，该功能可将拍打机翼的推力输出最大化，使其超过体重40克。通过减少无功负载和涡流，与直接驱动螺旋桨相比，在相同的推力产生下，这种间接驱动所消耗的最大电能要少40％。襟翼在推进，升起和拖曳方面的三重作用通过简单的尾部控制实现了激进的飞行性能。我们开发了一种低损耗的抗旋转传动装置，可将拍打的机翼输出的推力输出最大化，使其超过体重40克。通过减少无功负载和涡流，与直接驱动螺旋桨相比，在相同的推力产生下，这种间接驱动所消耗的最大电能要少40％。襟翼在推进，升起和拖曳方面的三重作用通过简单的尾部控制实现了激进的飞行性能。我们开发了一种低损耗的抗旋转传动装置，可将拍打的机翼输出的推力输出最大化，使其超过体重40克。通过减少无功负载和涡流，与直接驱动螺旋桨相比，在相同的推力产生下，这种间接驱动所消耗的最大电能要少40％。襟翼在推进，升起和拖曳方面的三重作用通过简单的尾部控制实现了激进的飞行性能。