作者:陈彬 来源:中国科学报 发布时间:2022/10/20 23:24:46
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北航创扑翼式无人机单次充电飞行最长时间

 

近日,由北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院新概念飞行器团队自主研制与试验的双关节大鸟型扑翼飞行器,以1小时31分04秒98的飞行器续航时长创造了扑翼式无人机单次充电飞行时间最长的吉尼斯世界纪录。

双关节大鸟型扑翼飞行器。北航供图

所谓扑翼飞行器,是指像鸟—样通过机翼主动运动产生升力和前行力的飞行器,与传统飞行器相比,扑翼飞行机理复杂,控制困难,对机械系统要求极高,人造扑翼欲实现飞行能力,困难重重。

19世纪初,科学家提出依靠固定机翼产生升力,依靠螺旋桨等推进器推力克服机翼阻力实现升、推解耦的思想,发明固定翼飞机原型,将飞行的问题极大简化。以此思想的推动。1903年,莱特兄弟完成首次成功的载人动力飞行,此后固定翼与直升机成为了主流航空运输平台,扑翼飞行的探索自此长期沉寂。

然而,近年来随着航空技术的高速发展,以及相关理论工具与高效分析手段的日益先进,研究人员逐渐发现,即便最先进的飞行器,在很多方面还是与自然界的鸟类、昆虫等飞行生物相差甚远。由此,扑翼研究重新成为研究热点。

北航前沿科学技术创新研究院新概念飞行器团队由该校教授焦宗夏、副研究员赵龙飞牵头,并已在扑翼领域深耕近10年。

2021年10月,团队进行了吉尼斯挑战申请。此前扑翼飞行器飞行时间均较短,大多只能达到半小时左右,显著落后于常规布局的其它类型飞行器,实际应用意义不高,因此扑翼的吉尼斯航时纪录一直处于空缺状态。

为了纪录立项,吉尼斯纪录机构对国际上现存人造扑翼飞行器进行了充分调研,最终认为如果挑战者扑翼飞行器可以飞行1个小时,将对现存扑翼飞行器形成绝对续航优势,并具有较好的实际应用前景。因此,吉尼斯纪录官方将续航1个小时作为扑翼首个航时纪录的立项指标,并将纪录名称确定为“扑翼式无人机单次充电飞行时间最长”。

据悉,本次申请航时记录的双关节大鸟型扑翼飞行器,其理论飞行效率超过大部分固定翼飞机,于2021年初进行航时初步测试,实际飞行时间达到53分钟。经过动力系统与机翼动力学进一步优化调整,团队实现了扑翼机性能的再一次跃升,达成了当前记录挑战的最佳状态。

 
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