北航造“电子鸟”获吉尼斯认证,新式扑翼机飞1.5小时创世界纪录

北航造“电子鸟”获吉尼斯认证,新式扑翼机飞1.5小时创世界纪录
2022年10月23日 22:39 科普博览

我们常见的无人机、直升机等飞行器都是旋翼机,很少有人见过像鸟一样飞行的扑翼机,实际上这种飞行无人机也早就有了,一些购物网站上也可以买到,但大多都是像鸟一样的飞行玩具,单次飞行时间一般也不超十分钟,不过给孩子们玩是足够了的。

但是在10月20日,我国北京航空航天大学的前沿科学技术创新研究院新概念飞行器团队创造了一项扑翼机飞行的吉尼斯世界纪录,自主研制与试验的双关节大鸟型扑翼飞行器,创下一项吉尼斯世界纪录。

看着鸟类在空中自由自在的飞翔,每个人都幻想着能像它们那样翱翔天空,或者制造出能像鸟一样飞行的飞行器,但是相对扑翼飞行来说,旋翼飞行有着更多的好处,旋翼能时刻不停地搅动空气,利用空气助力前进,所以我们见到的很多飞行器都是旋翼机,扑翼机很少见。

但扑翼机其实也有它的用处,它的飞行方式几乎和鸟一模一样,所以又被叫作“电子鸟”,它能模拟鸟类的飞行,造成鸟的样子飞入鸟群中能以假乱真,这样就能在空中跟踪研究鸟类,军事方面则可以像鸟一样飞到敌方侦查敌情而不被发现。

扑翼机在飞行方面相对旋翼机也有优势,它能像鸟类一样滑翔飞行,飞到高空后可以长时间滑翔,或者像鹰或海鸥那样伸展翅膀偶尔扇动几下就能御风而行,滞空时间能超过旋翼机,因此特别适合高空气象探测,地面成像、生态监控、生物研究、敌情侦查等,所以它的实用意义还是相当大的。

北航前沿科学技术创新研究院新概念飞行器团队由该校焦宗夏教授、赵龙飞副研究员牵头,对扑翼机研究情有独钟,已在该领域深耕多年,去年10月份,该团队决定制造世界上续航能力最强的扑翼机,并进行了吉尼斯纪录挑战申请,当时吉尼斯纪录机构认为根据现有的扑翼机飞行时间纪录,如果挑战者的扑翼飞行器能飞行1个小时,就将大幅度超过之前的扑翼机飞行时间,而且将具有十分看好的实际应用前景。

之后新概念飞行器团队就开始了技术攻关,照出了形态和鸟非常相似的新式扑翼飞行器,今年7月21日进行了飞行时长方面的挑战,吉尼斯世界纪录认证人员全程参与。

扑翼飞行器升空后飞行平稳,动力充沛,成功突破1个小时的滞空时间,但操作者发现该飞行器仍然有着充裕的电力,因此选择让扑翼机继续飞行,结果又飞行了半个小时多,电力才接近耗尽,操作者选择让扑翼机安全降落,吉尼斯世界纪录官方认证者最终认定该扑翼机续航时间为1小时31分4秒,约1.5小时。

相对只需要旋转扇叶就能飞行的旋翼机来说,扑翼机飞行原理相对复杂,它需要模仿鸟类的飞行,控制也更为困难,对机械系统要求极高,该团队迎难而上,设计制作期间还首创了“扑翼推进波”理论,攻破了“电子鸟”扑翼正向优化等设计难题,相关研究有多篇论文发表,这次破纪录的扑翼机长时间飞行也是这些研究成果的展示。

扑翼机能长时间飞行,那它就能做很多事情,前面讲到了扑翼机的诸多用处,北航扑翼机的1.5小时续航能力的实现,或意味着这种飞行器的春天就要到来了!

参考资料:

《京报网》10月22日文章《北航扑翼式无人机续航创世界纪录》

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