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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(xué)前沿科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新研究院新概念飛行器團(tuán)隊(duì)自主研制與試驗(yàn)的“雙關(guān)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(jì)錄,。
據(jù)介紹,,吉尼斯紀(jì)錄機(jī)構(gòu)對國際上現(xiàn)存人造撲翼飛行器進(jìn)行了充分調(diào)研,認(rèn)為這一飛行器的續(xù)航優(yōu)勢具有較好的實(shí)際應(yīng)用前景,,并將紀(jì)錄名稱確定為“撲翼式無人機(jī)單次充電飛行時間最長”,。
雙關(guān)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(xué)技術(shù)創(chuàng)新研究院新概念飛行器團(tuán)隊(duì)在撲翼領(lǐng)域深耕近10年的努力,。
該團(tuán)隊(duì)由焦宗夏教授,、趙龍飛副研究員牽頭,目標(biāo)是突破撲翼實(shí)用性分析與設(shè)計方法,,爭取在撲翼飛行性能上取得本質(zhì)突破,。
為何撲翼飛行器具有研究價值?據(jù)團(tuán)隊(duì)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,,撲翼飛行機(jī)理復(fù)雜,,控制困難,對機(jī)械系統(tǒng)要求極高,,人造撲翼欲實(shí)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(jī)成為了主流航空運(yùn)輸平臺,,撲翼飛行的探索自此長期沉寂,。隨著航空技術(shù)高速發(fā)展,研究人員逐漸發(fā)現(xiàn),,即便最先進(jìn)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(yuǎn),。由此,,撲翼研究近年來重新成為研究熱點(diǎn),在軍事偵查,、火星探測,、機(jī)場驅(qū)鳥、臨近空間飛行器等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景,。
由于撲翼設(shè)計既包含傳統(tǒng)飛機(jī)幾何參數(shù),,又包含多自由度柔性、運(yùn)動參數(shù),,導(dǎo)致設(shè)計等方面無法應(yīng)用已有飛行器設(shè)計理論,。對此,,北航團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)“撲翼推進(jìn)波”理論,將周期撲翼運(yùn)動構(gòu)建為時均解析波動輸運(yùn)模型,打通由撲翼復(fù)雜參數(shù)快速評估氣動性能的理論通道,,進(jìn)而攻破撲翼正向優(yōu)化設(shè)計難題。相關(guān)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(guān)鍵指導(dǎo)性作用,。團(tuán)隊(duì)基于上述理論成果進(jìn)行了翼展20cm至2m的系列撲翼飛行器的樣機(jī)研制與飛行試驗(yàn)。
巧合的是,10月26日,,西北工業(yè)大學(xué)官微發(fā)布重磅消息:西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院宋筆鋒教授團(tuán)隊(duì)自主研制的“云鸮”仿生撲翼飛行器通過國家專業(yè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)的現(xiàn)場檢測,,單次連續(xù)飛行時間達(dá)到123分鐘!
“云鸮”仿生撲翼飛行器,,是西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院宋筆鋒教授團(tuán)隊(duì),,20多年深耕鳥類飛行機(jī)理探索和應(yīng)用研究的最新成果。
什么是鳥類飛行機(jī)理研究,?宋筆鋒教授介紹,,在撲動翼設(shè)計方面,團(tuán)隊(duì)基于對鳥類翅膀高升力,、大推力和低阻力氣動機(jī)理的研究,,提出了高效仿生翼氣動外形和結(jié)構(gòu)設(shè)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(jìn)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(xué)仿生飛行器研究團(tuán)隊(duì)由宋筆鋒教授領(lǐng)銜,從2001年開始,,已在仿生飛行技術(shù)領(lǐng)域深耕20多年,,突破了低雷諾數(shù)/非定常空氣動力學(xué)計算與試驗(yàn),、高性能仿生撲動翼設(shè)計,、高效撲動機(jī)構(gòu)設(shè)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(diǎn)的仿生飛行器,,得到了陳一堅,、唐長紅、楊偉等多位航空領(lǐng)域院士的肯定,,已獲授權(quán)發(fā)明專利100余項(xiàng),,先后獲得陜西省科學(xué)技術(shù)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(shí)現(xiàn)長距離飛行的潛力,,同時由于撲動翼具有較多的運(yùn)動自由度,,具有較強(qiáng)的機(jī)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(shí)現(xiàn)快速高飛、長距離巡航等,。
團(tuán)隊(duì)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(wù)飛行,,能在-10~40℃,、4級風(fēng)及小雨雪環(huán)境下使用。已在陜西省地質(zhì)局,、青海湖風(fēng)景區(qū)等多個單位進(jìn)行了試點(diǎn)應(yīng)用,。
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