由北航自主研发 留空时长达1小时31分04秒98
扑翼飞行器飞行续航时间破世界纪录
本报综合消息 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”(以下简称“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”。
白色的梭形身躯,在飞行中,一对近乎透明的翅膀像鸟一样展开并扇动飞翔,这是此次研发的扑翼飞行器在空中飞行的样子。
为何扑翼飞行器具有研究价值?据团队相关负责人介绍,扑翼飞行机理复杂,控制困难,对机械系统要求极高,人造扑翼欲实现飞行能力,困难重重。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,在军事侦察、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AIAAJournal等顶级刊物,并对扑翼飞行器的研发起到关键性作用。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。
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