【環(huán)球網(wǎng)無人機頻道 記者 趙汗青】因為能cosplay真的鳥兒，靠扇動翅膀飛行的撲翼機一直很引人注目。不久前，北京航空航天大學(xué)宣布，北航前沿科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新研究院新概念飛行器團隊自主研制的“雙關(guān)節(jié)大鳥型撲翼飛行器”創(chuàng)造了續(xù)航世界紀(jì)錄，達到1小時31分04秒98，這更是火出圈。
而在電商平臺上，作為玩具的撲翼機已經(jīng)并不難買。那么，機械鳥已經(jīng)實用化了嗎?“鳥是假的”不再是臆想了?業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，撲翼機確實有獨特的優(yōu)勢，但要想執(zhí)行實際任務(wù)還有很多技術(shù)障礙。
為何近年來美國、法國、日本等國也都在研究撲翼機?如今的無人機已經(jīng)各式各樣，直升機式、固定翼式、多旋翼式都有，它們都不夠香嗎?法國無人機專家魯?shù)婪颉贪蜖栐凇锻孓D(zhuǎn)無人機》一書中介紹，撲翼機的外觀像真的鳥，可以低調(diào)、隱蔽地執(zhí)行偵察任務(wù);撲翼機可以偽裝成猛禽，執(zhí)行機場驅(qū)鳥任務(wù)，防止飛機撞鳥;撲翼機能垂直起降，也不擔(dān)心螺旋槳傷人。而北航無人系統(tǒng)研究院工程師的楊老師還提到，還有一種模仿昆蟲飛行原理的撲翼機，機翼撲動以橫向往復(fù)運動為主，這是厘米級微型無人機的更加合適構(gòu)型，因為在這樣的尺寸下空氣的黏性不可忽略，傳統(tǒng)氣動構(gòu)型面臨空氣動力學(xué)難題。
但是撲翼機要想實用化，技術(shù)難點非常多。撲翼機的歷史已經(jīng)非常悠久，達芬奇就曾繪制過撲翼機設(shè)計草圖，幾百年之后，它們?nèi)匀缓茈y走出實驗室。魏瑞軒、李學(xué)仁所著的《先進無人機系統(tǒng)與作戰(zhàn)運用》一書中提到，微型撲翼機的空氣動力學(xué)問題復(fù)雜，目前沒有具體的理論和經(jīng)驗公式可遵循，常規(guī)飛行器設(shè)計中的許多技術(shù)也不再適用。因為體積和載荷太小，微型撲翼機還面臨電量問題、飛行控制及導(dǎo)航問題。楊老師還提到，目前撲翼機也缺乏實用的有效載荷，現(xiàn)有的微型視頻設(shè)備的清晰度和焦距都受限。
而隨著技術(shù)的發(fā)展，曙光似乎也出現(xiàn)了。
在續(xù)航方面，北航稱，該校團隊?wèi){借首創(chuàng)的“撲翼推進波”理論，攻破撲翼正向優(yōu)化設(shè)計難題，其雙關(guān)節(jié)大鳥型撲翼飛行器更是突破1小時續(xù)航大關(guān)，有了更好的實際應(yīng)用前景。《先進無人機系統(tǒng)與作戰(zhàn)運用》中提到，人們也在研究微型內(nèi)燃機、微型渦輪發(fā)動機、人造肌肉、彈性動力、熱電動力等技術(shù)。
在控制方面，楊老師說，撲翼結(jié)構(gòu)運動起來存在變形、間隙、延遲等問題，所以仿生的撲動控制效果仍然普遍不夠好。但較大的鳥形撲翼機也可以像固定翼飛機一樣使用尾翼控制，這樣就相對簡單。
在任務(wù)載荷方面，楊老師提到，近年穿越機的興起，帶動著袖珍的攝像頭、圖傳系統(tǒng)、大功率電池等都有很大發(fā)展，并有望進一步縮小。他雖然認(rèn)為，如今的撲翼機還不夠?qū)嵱茫唐趦?nèi)依然會在實驗室繼續(xù)成長。但也相信一切都在發(fā)展，只要動力能源和載荷的微型化達到成熟，撲翼機就能夠走出實驗室。
其實，最常見的多旋翼飛行器，從1907年問世后也一直飽受各種技術(shù)問題的困擾，遲遲不能實用，但是21世紀(jì)微電子技術(shù)快速發(fā)展，使它們飛速進化為一種實用工具。撲翼機實用化的那天也會到來嗎?讓我們拭目以待。
