本帖最后由 twq19810302 于 2022-11-12 11:20 編輯
1小時31分04秒98,這是由北京航空航天大學前沿科學技術創(chuàng)新研究院新概念飛行器團隊自主研制與試驗的“雙關節(jié)大鳥型撲翼飛行器”(簡稱“撲翼飛行器”)的飛行續(xù)航時間,。10月21日,,記者從北航了解到,這一時間創(chuàng)造了新的世界紀錄,。
據(jù)介紹,,吉尼斯紀錄機構對國際上現(xiàn)存人造撲翼飛行器進行了充分調研,認為這一飛行器的續(xù)航優(yōu)勢具有較好的實際應用前景,,并將紀錄名稱確定為“撲翼式無人機單次充電飛行時間最長”,。
雙關節(jié)大鳥型撲翼飛行器”外形與鳥類“神似”
據(jù)介紹,這一飛行器此次長續(xù)航飛翔的背后,,是北航前沿科學技術創(chuàng)新研究院新概念飛行器團隊在撲翼領域深耕近10年的努力,。
該團隊由焦宗夏教授、趙龍飛副研究員牽頭,,目標是突破撲翼實用性分析與設計方法,,爭取在撲翼飛行性能上取得本質突破。
為何撲翼飛行器具有研究價值,?據(jù)團隊相關負責人介紹,,撲翼飛行機理復雜,控制困難,,對機械系統(tǒng)要求極高,,人造撲翼欲實現(xiàn)飛行能力,困難重重,。
1903年,,萊特兄弟完成首次成功的載人動力飛行,此后固定翼與直升機成為了主流航空運輸平臺,,撲翼飛行的探索自此長期沉寂,。隨著航空技術高速發(fā)展,,研究人員逐漸發(fā)現(xiàn),,即便最先進的飛行器,在很多方面還是與自然界的鳥類,、昆蟲等飛行生物相差甚遠,。由此,撲翼研究近年來重新成為研究熱點,,在軍事偵查,、火星探測、機場驅鳥,、臨近空間飛行器等領域具有重要的應用前景,。
由于撲翼設計既包含傳統(tǒng)飛機幾何參數(shù),又包含多自由度柔性、運動參數(shù),,導致設計等方面無法應用已有飛行器設計理論,。對此,北航團隊首創(chuàng)“撲翼推進波”理論,,將周期撲翼運動構建為時均解析波動輸運模型,,打通由撲翼復雜參數(shù)快速評估氣動性能的理論通道,進而攻破撲翼正向優(yōu)化設計難題,。相關理論多次發(fā)表于AIAA Journal等航空航天頂刊,,并對撲翼飛行器的研發(fā)起到關鍵指導性作用。團隊基于上述理論成果進行了翼展20cm至2m的系列撲翼飛行器的樣機研制與飛行試驗,。
巧合的是,,10月26日,西北工業(yè)大學官微發(fā)布重磅消息:西北工業(yè)大學航空學院宋筆鋒教授團隊自主研制的“云鸮”仿生撲翼飛行器通過國家專業(yè)認證機構的現(xiàn)場檢測,,單次連續(xù)飛行時間達到123分鐘,!
“云鸮”仿生撲翼飛行器,是西北工業(yè)大學航空學院宋筆鋒教授團隊,,20多年深耕鳥類飛行機理探索和應用研究的最新成果,。
什么是鳥類飛行機理研究?宋筆鋒教授介紹,,在撲動翼設計方面,,團隊基于對鳥類翅膀高升力、大推力和低阻力氣動機理的研究,,提出了高效仿生翼氣動外形和結構設計方法,,從而使得撲動翼在飛行過程中具有最佳的升阻氣動特性和推進效果,提高了飛行器的飛行效率和續(xù)航性能,。
西北工業(yè)大學仿生飛行器研究團隊由宋筆鋒教授領銜,,從2001年開始,已在仿生飛行技術領域深耕20多年,,突破了低雷諾數(shù)/非定�,?諝鈩恿W計算與試驗、高性能仿生撲動翼設計,、高效撲動機構設計和適合撲翼飛行器的微型飛控系統(tǒng)研制等難題,,先后研制了“信鴿”“小隼”“金雀”“蜂鳥”“云鸮”“信天翁”等不同特點的仿生飛行器,得到了陳一堅,、唐長紅,、楊偉等多位航空領域院士的肯定,已獲授權發(fā)明專利100余項,,先后獲得陜西省科學技術獎一等獎,、首屆中航工業(yè)杯-國際無人飛行器創(chuàng)新大獎賽優(yōu)秀創(chuàng)意一等獎等獎勵,。
“信鴿”飛行器
“小隼”飛行器
“蜂鳥”飛行器
“云鸮”飛行器
仿生撲翼飛行器是模仿鳥類等生物撲動翅膀的飛行方式,這樣的飛行方式在微小型飛行器尺度,,具有實現(xiàn)長距離飛行的潛力,,同時由于撲動翼具有較多的運動自由度,具有較強的機動性,。不僅如此,,仿生撲翼飛行器具有仿生性、隱蔽性和便攜性,,一般為手拋起飛,、滑翔降落,起降不受場地限制,,還可以像微小型固定翼飛行器那樣實現(xiàn)快速高飛,、長距離巡航等。
團隊研制的仿生撲翼飛行器已在北京,、沈陽,、深圳、北川,、羊八井(海拔4300m),、稻城(海拔4100m)等全國20余個地區(qū)完成了3000余架次任務飛行,能在-10~40℃,、4級風及小雨雪環(huán)境下使用,。已在陜西省地質局、青海湖風景區(qū)等多個單位進行了試點應用,。
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