【環(huán)球網(wǎng)無(wú)人機(jī)頻道 記者 趙汗青】因?yàn)槟躢osplay真的鳥兒，靠扇動(dòng)翅膀飛行的撲翼機(jī)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(tuán)隊(duì)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(dá)到1小時(shí)31分04秒98，這更是火出圈。
而在電商平臺(tái)上，作為玩具的撲翼機(jī)已經(jīng)并不難買。那么，機(jī)械鳥已經(jīng)實(shí)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(jī)確實(shí)有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，但要想執(zhí)行實(shí)際任務(wù)還有很多技術(shù)障礙。
為何近年來(lái)美國(guó)、法國(guó)、日本等國(guó)也都在研究撲翼機(jī)?如今的無(wú)人機(jī)已經(jīng)各式各樣，直升機(jī)式、固定翼式、多旋翼式都有，它們都不夠香嗎?法國(guó)無(wú)人機(jī)專家魯?shù)婪颉贪蜖栐凇锻孓D(zhuǎn)無(wú)人機(jī)》一書中介紹，撲翼機(jī)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(jī)可以偽裝成猛禽，執(zhí)行機(jī)場(chǎng)驅(qū)鳥任務(wù)，防止飛機(jī)撞鳥;撲翼機(jī)能垂直起降，也不擔(dān)心螺旋槳傷人。而北航無(wú)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(jī)，機(jī)翼?yè)鋭?dòng)以橫向往復(fù)運(yùn)動(dòng)為主，這是厘米級(jí)微型無(wú)人機(jī)的更加合適構(gòu)型，因?yàn)樵谶@樣的尺寸下空氣的黏性不可忽略，傳統(tǒng)氣動(dòng)構(gòu)型面臨空氣動(dòng)力學(xué)難題。
但是撲翼機(jī)要想實(shí)用化，技術(shù)難點(diǎn)非常多。撲翼機(jī)的歷史已經(jīng)非常悠久，達(dá)芬奇就曾繪制過(guò)撲翼機(jī)設(shè)計(jì)草圖，幾百年之后，它們?nèi)匀缓茈y走出實(shí)驗(yàn)室。魏瑞軒、李學(xué)仁所著的《先進(jìn)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)與作戰(zhàn)運(yùn)用》一書中提到，微型撲翼機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題復(fù)雜，目前沒(méi)有具體的理論和經(jīng)驗(yàn)公式可遵循，常規(guī)飛行器設(shè)計(jì)中的許多技術(shù)也不再適用。因?yàn)轶w積和載荷太小，微型撲翼機(jī)還面臨電量問(wèn)題、飛行控制及導(dǎo)航問(wèn)題。楊老師還提到，目前撲翼機(jī)也缺乏實(shí)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(tuán)隊(duì)?wèi){借首創(chuàng)的“撲翼推進(jìn)波”理論，攻破撲翼正向優(yōu)化設(shè)計(jì)難題，其雙關(guān)節(jié)大鳥型撲翼飛行器更是突破1小時(shí)續(xù)航大關(guān)，有了更好的實(shí)際應(yīng)用前景。《先進(jìn)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)與作戰(zhàn)運(yùn)用》中提到，人們也在研究微型內(nèi)燃機(jī)、微型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)、人造肌肉、彈性動(dòng)力、熱電動(dòng)力等技術(shù)。
在控制方面，楊老師說(shuō)，撲翼結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)起來(lái)存在變形、間隙、延遲等問(wèn)題，所以仿生的撲動(dòng)控制效果仍然普遍不夠好。但較大的鳥形撲翼機(jī)也可以像固定翼飛機(jī)一樣使用尾翼控制，這樣就相對(duì)簡(jiǎn)單。
在任務(wù)載荷方面，楊老師提到，近年穿越機(jī)的興起，帶動(dòng)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(jìn)一步縮小。他雖然認(rèn)為，如今的撲翼機(jī)還不夠?qū)嵱茫唐趦?nèi)依然會(huì)在實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)成長(zhǎng)。但也相信一切都在發(fā)展，只要?jiǎng)恿δ茉春洼d荷的微型化達(dá)到成熟，撲翼機(jī)就能夠走出實(shí)驗(yàn)室。
其實(shí)，最常見(jiàn)的多旋翼飛行器，從1907年問(wèn)世后也一直飽受各種技術(shù)問(wèn)題的困擾，遲遲不能實(shí)用，但是21世紀(jì)微電子技術(shù)快速發(fā)展，使它們飛速進(jìn)化為一種實(shí)用工具。撲翼機(jī)實(shí)用化的那天也會(huì)到來(lái)嗎?讓我們拭目以待。
