往復運動する化学筋肉

往復化学筋（RCM）は、化学反応の優れたエネルギー密度を利用した機構です。直接的な非燃焼化学反応を通じて化学エネルギーを運動に変換する再生装置です。

RCMは、化学エネルギー源から自律的な羽ばたきを生み出すことができます。また、機内の制御システムに少量の電気を供給するためにも使用できます。さらに、ロール、ピッチ、ひいては操縦飛行を実現するために、翼の差動揚力の強化にも役立ちます。RCM技術は、昆虫のような超小型航空機の製造に特に役立ちます。第1世代のRCMは大きく、往復周波数は約10 Hzでした。開発された後期世代^[1]は非常に小型で軽量でした。また、この世代のRCMの往復周波数は60 Hzと高かったです。往復化学筋肉は、ジョージア工科大学研究所のロバート・C・マイケルソン教授によって発明され、ETS研究所のニーノ・アマレナによって第4世代まで実装されました。

RCM の具体的な利点は次のとおりです。

• 点火源を必要としません（そのため、爆発性雰囲気でも動作できます）。
• 外部の酸化剤に依存しません（そのため、水中や火星の下層大気のような酸素のない環境でも動作できます）。
• 自身の発熱代謝から熱電的に電気エネルギーを生成します。
• 化学的な位置エネルギーを、電池よりも高いエネルギー密度で運動エネルギーに直接変換します。 ^[2]

往復化学筋肉は、特定の触媒の存在下でさまざまなモノプロペラントを使用して、燃焼することなく液体からガスを生成します。^[3] このガスは、往復する対向シリンダー（第4世代デバイス）を駆動するために使用され、羽ばたき飛行を可能にするのに十分な力と頻度で十分な動き（スロー）を生成します。2004年の時点で、RCMは、ジョージア工科大学研究所の実験室で、ETSラボラトリーズが開発した独自の触媒の存在下で高濃度（> 90％）の過酸化水素を使用しながら、 50グラムの昆虫飛行体の操作に十分なスロー、力、頻度を達成できることが実証されました。^[4]

往復運動する化学筋肉は、昆虫の羽ばたきの駆動機構として開発された。RCMはエネルギーを何度も再利用してから周囲に放出する。^[5] まず、昆虫の羽ばたき運動に主に熱エネルギーを変換する。次に、熱は補助システムのサポートのために熱電発電に利用される。燃料の化学分解で生じた廃ガスは、ドップラー効果に鈍感な周波数変調連続波音響測距信号（障害物回避に使用）を作成するために使用される。次に、廃ガスはエジェクターを通過して外部の大気ガスを巻き込み、質量流量を増加させて廃ガス温度を下げ、下流でより低温の部品を使用できるようにする。廃ガスの一部は、回転部品と直線移動部品のガスベアリングに転用される。最後に、残りの廃ガスは翼に送られ、循環制御の揚力増強（コアンダ効果）に使用される。残ったガスはベクトル推力に使用できますが、ガス予算が正しく設計されていれば、循環制御点を超えて余分なガスは発生しません。RCMの機能は、エネルギーを節約するために昆虫探査機に合わせて調整されています。^[2]

1. 米国特許第6,446,909号、2002年9月10日、「往復運動化学筋肉（RCM）およびその使用方法」

• ロバート C. マイケルソン: 昆虫プロジェクト