深度｜中国仿生扑翼无人机创续航纪录后，“鸟不是真的”要成真？

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因为能cosplay真的鸟儿，靠扇动翅膀飞行的扑翼机一直很引人注目。不久前，北京航空航天大学宣布，北航前沿科学技术创新研究院新概念飞行器团队自主研制的“双关节大鸟型扑翼飞行器”创造了续航世界纪录，达到1小时31分04秒98，这更是火出圈。

而在电商平台上，作为玩具的扑翼机已经并不难买。那么，机械鸟已经实用化了吗？“鸟是假的”不再是臆想了？业内人士认为，扑翼机确实有独特的优势，但要想执行实际任务还有很多技术障碍。

为何近年来美国、法国、日本等国也都在研究扑翼机？如今的无人机已经各式各样，直升机式、固定翼式、多旋翼式都有，它们都不够香吗？法国无人机专家鲁道夫·乔巴尔在《玩转无人机》一书中介绍，扑翼机的外观像真的鸟，可以低调、隐蔽地执行侦察任务；扑翼机可以伪装成猛禽，执行机场驱鸟任务，防止飞机撞鸟；扑翼机能垂直起降，也不担心螺旋桨伤人。而北航无人系统研究院工程师的杨老师还提到，还有一种模仿昆虫飞行原理的扑翼机，机翼扑动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，因为在这样的尺寸下空气的黏性不可忽略，传统气动构型面临空气动力学效率难题。

但是扑翼机要想实用化，技术难点非常多。扑翼机的历史已经非常悠久，达芬奇就曾绘制过扑翼机设计草图，几百年之后，它们仍然很难走出实验室。魏瑞轩、李学仁所著的《先进无人机系统与作战运用》一书中提到，微型扑翼机的空气动力学问题复杂，目前没有具体的理论和经验公式可遵循，常规飞行器设计中的许多技术也不再适用。因为体积和载荷太小，微型扑翼机还面临电量问题、飞行控制及导航问题。杨老师还提到，目前扑翼机也缺乏实用的有效载荷，现有的微型视频设备的清晰度和焦距都受限。

而随着技术的发展，曙光似乎也出现了。

在续航方面，北航称，该校团队凭借首创的“扑翼推进波”理论，攻破扑翼正向优化设计难题，其双关节大鸟型扑翼飞行器更是突破1小时续航大关，有了更好的实际应用前景。《先进无人机系统与作战运用》中提到，人们也在研究微型内燃机、微型涡轮发动机、人造肌肉、弹性动力、热电动力等技术。

在控制方面，杨老师说，扑翼结构运动起来存在变形、间隙、延迟等问题，所以仿生的扑动控制效果仍然普遍不够好。但较大的鸟形扑翼机也可以像固定翼飞机一样使用尾翼控制，这样就相对简单。

在任务载荷方面，杨老师提到，近年穿越机的兴起，带动着袖珍的摄像头、图传系统、大功率电池等都有很大发展，并有望进一步缩小。他虽然认为，如今的扑翼机还不够实用，短期内依然会在实验室继续成长。但也相信一切都在发展，只要动力能源和载荷的微型化达到成熟，扑翼机就能够走出实验室。

其实，最常见的多旋翼飞行器，从1907年问世后也一直饱受各种技术问题的困扰，迟迟不能实用，但是21世纪微电子技术快速发展，使它们飞速进化为一种实用工具。扑翼机实用化的那天也会到来吗？让我们拭目以待。

来源：环球网无人机/赵汗青