中国无人机再破世界纪录!仿生扑翼连飞154分钟,西工大再立新功
随着科技的发展,无人设备逐渐受到越来越多的关注,尤其是无人机在该领域更是大放异彩。在无人机领域,我国近几年来一直走在世界的前列,不管是军用还是民用无人机都收到很多国家的青睐。最近,西北工业大学申请了仿生扑翼无人机的吉尼斯世界飞行时长纪录,该记录时常为154分钟,超原纪录63分钟。
打破该记录的是西工大自主研制的“云鹄”号扑翼无人机,平稳飞行了154分钟后安全落地,经过吉尼斯认证官严格的见证后宣布,“云鹄”挑战成功。据西工大航空学院教授宋笔锋介绍,该团队从千禧年开始研发更仿生,更高效,更安全的扑翼无人机,不管是在续航时间载重能力还是环境适应等方面,都一直在不断突破创新。团队根据鸟类翅膀上升力大,推动力强的等特点,发明了柔性扑翼,这次的成功也证实了仿生学在无人机领域的成功突破。
据团队副教授薛栋称,他们在经过一次次电脑数值模拟,风洞试验和野外飞行测试,研发的扑翼无人机前后迭代20轮,最终得到最佳数值。“云鹄”不管是在升力,推力还是功耗上都是目前最佳版本,它具有非常优越的气动性能。据“云鹄”号总设计师(博士研究生)孟瑞称,每一次的野外测试,师生都会参与进来,负责框架,扑翼,驱动,飞控的同学都各司其职,解决一次次遇到的难题。这是他们在学生时代最宝贵的经验,大家的努力也都非常值得。
“云鹄”号空载起飞重量仅为1kg,翼展1.82m,采用高效仿生驱动系统和微型飞行控制导航,可手抛起飞滑翔降落。此外,云鹄还可以按照设定的航线飞行,过程中还可以变更航线,完全可以说“麻雀虽小五脏俱全”。这次“云鹄”仿生扑翼无人机的挑战成功,也注定未来扑翼无人机将在各领域大有作为。大家都知道我国有一种常见的候鸟——大雁,每年秋冬季节,大雁都会从西伯利亚迁徙到我国南方过冬。成年大雁的体重约为4-5kg,翼展约1.5-1.7m,体长在1m左右。大家可以试想下,如果扑翼无人机跟随大雁飞行,那完全可以做到“如假包换”,这就是仿生扑翼无人机的优点所在。
在军事上,仿生扑翼无人机可以像正常鸟类一样,神不知鬼不觉的对敌方进行侦察,通信中继,甚至打击等能力。类似一些军事设施和防御工事,仿生扑翼无人机可以做到近距离侦察,甚至对其内部进行侦察窃听等,这绝对是战场上进行情报获取的“大杀器”。在民用上,仿生扑翼无人机可以进行事故探测,比如像核泄漏,生化污染,自然灾害等一些危险的探测行动。当然,也可以被用来监视犯罪团伙,活动的有力工具。
在仿生扑翼无人机方面,也并非只有我们在行动,美国加利福尼亚大学对此也颇有研究。上世纪90年代末,加利福尼亚大学就研发一种仿生扑翼苍蝇,也被称“机械苍蝇”。机械苍蝇有2对翅膀,只有一只眼睛,全重43毫克,直径约5-10mm,外形上和真苍蝇很像。机械苍蝇的翅膀是聚酯树脂热熔定型,有一个太阳能微型石英驱动器,它可以保证1对翅膀180次/s的频率煽动,产生的动能要大于真苍蝇肌肉煽动的翅膀。所以,不管是其在外观还是行为上都和真苍蝇非常像。
美国军方对“机械苍蝇”的兴趣也比较大,因为它小巧的身体可以帮助士兵在城市环境更好的进行侦测任务。此外,加利福尼亚大学还在研制一种扑翼蝙蝠无人机。“仿生蝙蝠”重量为10g,翼展有15cm,翅膀采用的还是电池驱动,可以携带微型摄像机,音响传感器和信号传输。在一次试飞中,仿生蝙蝠只飞行了40多米远就因电池电量用完而坠地。当然了,不管是“机械苍蝇”还是“仿生蝙蝠”还都存在一些技术问题,大规模量产下线估计还需要一段时间。这次西工大仿生扑翼无人机的挑战纪录成功具有很大的意义,这将会给我国国防和民用带来很大的助力。
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