仿生鸟飞行123分钟，北航破世界纪录刚一周，就被西工大超越了
来源：北京航空航天大学、西北工业大学、新京报、直观学机械
1小时31分04秒98，这是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”（简称“扑翼飞行器”）的飞行续航时间。10月21日，记者从北航了解到，这一时间创造了新的世界纪录。
据介绍，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，认为这一飞行器的续航优势具有较好的实际应用前景，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”。
“双关节大鸟型扑翼飞行器”外形与鸟类“神似”
该团队由焦宗夏教授、赵龙飞副研究员牵头，目标是突破扑翼实用性分析与设计方法，争取在扑翼飞行性能上取得本质突破。
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。随着航空技术高速发展，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，扑翼研究近年来重新成为研究热点，在军事侦查、火星探测、机场驱鸟、临近空间飞行器等领域具有重要的应用前景。
由于扑翼设计既包含传统飞机几何参数，又包含多自由度柔性、运动参数，导致设计等方面无法应用已有飞行器设计理论。对此，北航团队首创“扑翼推进波”理论，将周期扑翼运动构建为时均解析波动输运模型，打通由扑翼复杂参数快速评估气动性能的理论通道，进而攻破扑翼正向优化设计难题。相关理论多次发表于AIAA Journal等航空航天顶刊，并对扑翼飞行器的研发起到关键指导性作用。团队基于上述理论成果进行了翼展20cm至2m的系列扑翼飞行器的样机研制与飞行试验。
巧合的是，10月26日，西北工业大学官微发布重磅消息：西北工业大学航空学院宋笔锋教授团队自主研制的“云鸮”仿生扑翼飞行器通过国家专业认证机构的现场检测，单次连续飞行时间达到123分钟！
“云鸮”仿生扑翼飞行器，是西北工业大学航空学院宋笔锋教授团队，20多年深耕鸟类飞行机理探索和应用研究的最新成果。
什么是鸟类飞行机理研究？宋笔锋教授介绍，在扑动翼设计方面，团队基于对鸟类翅膀高升力、大推力和低阻力气动机理的研究，提出了高效仿生翼气动外形和结构设计方法，从而使得扑动翼在飞行过程中具有最佳的升阻气动特性和推进效果，提高了飞行器的飞行效率和续航性能。
西北工业大学仿生飞行器研究团队由宋笔锋教授领衔，从2001年开始，已在仿生飞行技术领域深耕20多年，突破了低雷诺数/非定常空气动力学计算与试验、高性能仿生扑动翼设计、高效扑动机构设计和适合扑翼飞行器的微型飞控系统研制等难题，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，得到了陈一坚、唐长红、杨伟等多位航空领域院士的肯定，已获授权发明专利100余项，先后获得陕西省科学技术奖一等奖、首届中航工业杯-国际无人飞行器创新大奖赛优秀创意一等奖等奖励。
“信鸽”飞行器
“小隼”飞行器
“蜂鸟”飞行器
“云鸮”飞行器
仿生扑翼飞行器是模仿鸟类等生物扑动翅膀的飞行方式，这样的飞行方式在微小型飞行器尺度，具有实现长距离飞行的潜力，同时由于扑动翼具有较多的运动自由度，具有较强的机动性。不仅如此，仿生扑翼飞行器具有仿生性、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，还可以像微小型固定翼飞行器那样实现快速高飞、长距离巡航等。
团队研制的仿生扑翼飞行器已在北京、沈阳、深圳、北川、羊八井（海拔4300m）、稻城（海拔4100m）等全国20余个地区完成了3000余架次任务飞行，能在-10~40℃、4级风及小雨雪环境下使用。已在陕西省地质局、青海湖风景区等多个单位进行了试点应用。
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