◆黑色塗裝版「信鴿」仿生飛行器。 香港文匯報西安傳真
◆小型化仿生飛行器一般為手拋起飛、滑翔降落。圖為「信鴿」手拋起飛。 香港文匯報西安傳真
◆西北工業大學仿生飛行器研究團隊。 香港文匯報西安傳真
◆「信鴿」(右)仿生飛行器由於過於逼真,引來猛禽襲擊。 香港文匯報西安傳真
◆「信鴿」仿生飛行器在天空翱翔。 香港文匯報西安傳真

單次充電飛行3小時5分30秒 應用場景進一步擴大

香港文匯報訊(記者 李陽波 西安報道)在空中時而振翼疾飛,時而盤旋,時而隨風滑翔,還不時引來真的鳥類伴飛。香港文匯報記者10月6日從西北工業大學獲悉,由該校仿生飛行器研究團隊研製的「信鴿」仿生飛行器,日前在飛行中續航時間達到3小時5分30秒,一舉打破了由該團隊研製的「雲鴞」仿生飛行器此前創造的2小時34分38秒的撲翼式無人機單次充電飛行時間吉尼斯(港稱健力士)世界紀錄。此次「信鴿」仿生飛行器續航時間的大幅提升,不僅提升了飛行器的性能,更使小型化仿生飛行器應用場景進一步擴大,有助於該類飛行器早日走向實際應用。

據了解,自然界的鳥類飛行能力驚人,牠們的飛行機理和相關仿生技術,是發展新概念飛行器與提升現有飛行器性能的顛覆性技術,世界航空強國也都將仿生飛行技術列入了重點發展領域。仿生撲翼飛行器主要是模仿鳥類等生物撲動翅膀的飛行方式,因其質量輕、體積小、噪音弱等特點,具有仿生性、隱蔽性和便攜性等特點。該類飛行器一般為手拋起飛、滑翔降落,起降不受場地限制,可應用於局地複雜環境隱蔽偵察、應急救援信息獲取和野外生物科考等多個領域。

從2001年開始,西北工業大學仿生飛行器研究團隊便開始致力於研製更仿生、更高效的撲翼飛行器。多年來接連突破多項技術難題,先後研製出「信鴿」「小隼」「金雀」「蜂鳥」「雲鴞」「信天翁」等不同特點的仿生飛行器,在飛行器續航時間、載荷能力、環境適應性等方面更是不斷突破極限,並在多個方面達到了國際領先水平。

機身更小翼展更短重量更輕

此次參與飛行的「信鴿」仿生飛行器翼展70厘米,起飛重量260克。與2022年11月15日創造吉尼斯世界紀錄的「雲鴞」仿生飛行器相比,「信鴿」機身更小,翼展不足「雲鴞」的一半,重量約為「雲鴞」的四分之一,是仿生飛行器在技術上的一次飛躍。

「姿態正常!導航正常!航線上傳完成!可以起飛!」2023年9月22日上午8時54分12秒,在國家級認證機構工作人員的見證下,「信鴿」仿生飛行器從位於秦嶺北麓的西北工業大學長安校區扇動翅膀,輕盈起飛。空中飛行時,「信鴿」姿態保持得非常好,時而振翼疾飛,時而盤旋,時而隨風滑翔。11時59分42秒,「信鴿」順利滑翔降落,3小時5分30秒的續航時間,打破了撲翼式無人機單次充電飛行時間吉尼斯世界紀錄。

飛行姿態逼真引來猛禽襲擊

在此次飛行中,「信鴿」仿生飛行器以全新的塗裝亮相,外形和飛行姿態都與真鳥更加相似。而由於「信鴿」過於逼真,在試飛中,常引來真的鳥類伴飛。

「當日『信鴿』試飛中,天空突然出現一隻猛禽,牠幾次試圖去抓『信鴿』,非常驚險。」作為現場見證者之一,西北工業大學仿生飛行器研究團2021級博士研究生柳柳,對飛行中一次驚心動魄的經歷記憶深刻。「最終,我們通過在地面上的迅速操作,避免了『信鴿』被猛禽抓走。」而當「信鴿」降落後,大家才發現,它的「頭部」已經被猛禽的爪子抓破了「皮」。

「從0到1」「從1到0」獲突破

據介紹,西北工業大學仿生飛行器研究團隊在不到一年的時間內,接連突破世界紀錄,不斷超越仿生飛行器的技術極限。一方面得益於團隊努力開展「從0到1」的基礎研究,研究鳥類飛行機理,把機理研究成果應用於仿生飛行器的研製;另一方面,團隊不斷探索「從1到0」的實踐,積極參與10餘場次演示演習活動,從實戰中找尋和解決真需求、真問題,從而取得突破性進展。

位於陝西西安的西北工業大學,是一所以發展航空、航天、航海等領域人才培養和科學研究為特色的國家重點「一流大學」。多年來,該校先後參與了大飛機、載人航天與探月、神舟系列飛船等科研攻關和研製,我國一半以上的航空工業重大型號總師、副總師,一大批航天總師、副總師都出自該校,西北工業大學也被譽為「總師搖籃」。