“仿生扑翼飞行器模仿鸟类等生物扑动翅膀的方式飞行，因其质量轻、体积小、噪声弱等特点，具有仿生性、隐蔽性和便携性，一般为手抛起飞、滑翔降落，起降不受场地限制，可应用于局地复杂环境应急救援信息获取、野外生物科考等多个领域。”
在持续一年多的俄乌战争以及仍在持续的巴以冲突中，无人机发挥了重要作用。想象一下，如果一只仿生鸟类的飞行器出现在战场上，包括低空侦察、低空攻击等，将给战场上的军事人员带来多少未知的恐惧。
最近，从西北工业大学获悉，由该校科研团队研制的“信鸽”仿生飞行器续航时间突破3小时，刷新了扑翼式无人机单次充电飞行时间吉尼斯世界纪录。该团队研制的“云鸮”仿生飞行器曾创下2小时34分38秒的续航纪录。
据悉，
创造扑翼式无人机单次充电飞行时间吉尼斯世界纪录的“云鸮”仿生飞行器 图源：西北工业大学官网
“信鸽”机身更小，“体重”更轻 图源：西北工业大学官网
“信鸽”由西北工业大学仿生飞行器研究团队研制，翼展70厘米，起飞重量260克，保持了3小时5分30秒的续航时间。据了解，与2022年11月15日创造吉尼斯世界纪录的“云鸮”相比，“信鸽”机身更小，翼展不足“云鸮”的一半，重量约为“云鸮”的四分之一。
众所周知，传统的人造飞行器，要么是利用发动机喷气加速，通过固定机翼气流压力实现上升，要么是靠螺旋桨旋转，产生升力。而这种仿鸟飞行器是完全模拟鸟类的飞行姿态，开发起来的难度很大：首先扑翼机需要机翼连续扑动，所以对发动机要求高，要轻巧有力；其次对材料要求也高，因为总是上下来回扑动，反复折弯材料，材料很容易疲劳；另外还有飞行控制，和固定翼飞机更不一样。
“信鸽”刷新世界纪录是西北工业大学仿生飞行器研究团队在该领域长期深耕的结果。20多年来，该团队从鸟类翅膀结构、扑动方式与飞行性能的内在机理研究入手，详细研究了鸟翼结构、运动形式等对飞行性能的影响机理，突破了仿生飞行器设计中扑动翼、驱动机构、飞控系统设计等关键技术，先后研制了“小隼”“云鸮”“信鸽”等不同特点的仿生飞行器，并在全国10余个地区完成了1500余架次的飞行任务，在多个方面达到国际领先水平。
据悉，西北工业大学研究团队先后研制了“信鸽”“小隼”“金雀”“蜂鸟”“云鸮”“信天翁”等不同特点的仿生飞行器。
最近几年，中国在扑翼机领域发展得不错，北航、南航、西工大三座高校之间更是展开了激烈竞争。
而除了中国之外，欧美日等国家也在研究扑翼飞行器。那么，世界各国为什么还要研究仿鸟扑翼飞行器呢？主要原因在于：
首先，扑翼飞行器不仅从外观来看很像鸟类，飞行方式也一样。这种特性决定了，通过伪装它可以执行近距离的侦察任务，或者在机场执行驱鸟任务。
其次，它便于携带，通过手抛的方式就能起飞，还可以滑翔降落，所以起降不受场地限制。
另外，扑翼的飞行方式，使得这种飞行器可以像鸟类一样滑翔飞行，也就是飞到一定高度，偶尔煽动几下翅膀，就可以向前飞行，或者滞空飞行。
第四，由于扑翼的飞行方式具有较多的运动自由度，因此有很强的机动性，例如鸟类可以随意转弯，调转飞行方向和高度，而现有的人造飞行器在这方面要差很多。
第五，机翼扑动的方式是以横向往复运动为主，这是厘米级微型无人机的更加合适构型，可以制造出尺寸更小的飞行器。
实际上，扑翼飞行器的优势非常多，并且基于这些特点，它具有很大的现实应用意义，例如上文提到的侦查敌情，还有高空气象探测、地面成像、生态监控、生物研究等。
对于扑翼飞行器的应用价值，西北工业大学仿生飞行器研究团队首席科学家宋笔锋教授就表示，“仿生扑翼飞行器模仿鸟类等生物扑动翅膀的方式飞行，因其质量轻、体积小、噪声弱等特点，具有仿生性、隐蔽性和便携性，一般为手抛起飞、滑翔降落，起降不受场地限制，可应用于局地复杂环境应急救援信息获取、野外生物科考等多个领域。”
而西北工业大学“信鸽”仿生飞行器续航时间的大幅提升，不仅验证了飞行器的性能，更使小型化仿生飞行器应用场景进一步扩大，有助于该类飞行器早日走向实际应用。
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