仿鳥飛行器首次“飛”出國(guó)門
來源: 陜西日?qǐng)?bào) 發(fā)布時(shí)間: 2025-08-18 08:15
鳥翅類別多樣,構(gòu)造與飛行方式復(fù)雜,具有撲動(dòng)—扭轉(zhuǎn)—掃掠—展縮—彎折的復(fù)合運(yùn)動(dòng)特性,飛行范圍跨層流與湍流混合區(qū),氣動(dòng)機(jī)理解析難,仿鳥飛行器設(shè)計(jì)方法缺失。據(jù)團(tuán)隊(duì)成員介紹,研制“飛得久”“飛得像”“飛得穩(wěn)”的實(shí)用化仿鳥飛行器,是國(guó)際上的重大技術(shù)挑戰(zhàn)。
宋筆鋒教授團(tuán)隊(duì)歷時(shí)24年,從“機(jī)理揭示”到“技術(shù)攻關(guān)”再到“樣機(jī)研制”,在國(guó)內(nèi)外率先建立仿鳥飛行器技術(shù)體系,率先在給定能源下實(shí)現(xiàn)“飛得久”“飛得像”“飛得穩(wěn)”的目標(biāo),并形成實(shí)用化產(chǎn)品,引領(lǐng)仿鳥飛行器研究。
團(tuán)隊(duì)分析了上百種鳥翅,構(gòu)建了典型鳥翅的外形和運(yùn)動(dòng)模型,將鳥翅分為“升重類”“推重類”“推升類”3類型式,建立了鳥翅臂手翼產(chǎn)生升推力的全新公式;發(fā)明了“外形—柔度—微結(jié)構(gòu)—運(yùn)動(dòng)—頻幅”的撲動(dòng)翼五步法設(shè)計(jì)方法,大幅提高氣動(dòng)效率,巡航飛行氣動(dòng)效率分別達(dá)到雀、鷹、鴿的84%、87%、90%,實(shí)現(xiàn)了“飛得久”;發(fā)明了圓錐搖臂仿生復(fù)合撲動(dòng)機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了仿鳥“飄葉起降”,外形動(dòng)態(tài)隱蔽性媲美鳥類,實(shí)現(xiàn)了“飛得像”;突破了高抗風(fēng)、撲滑穩(wěn)定轉(zhuǎn)換、避障以及整機(jī)高能效匹配等設(shè)計(jì)集成技術(shù),實(shí)現(xiàn)了“飛得穩(wěn)”。
據(jù)了解,團(tuán)隊(duì)研制了重量從30克到3000克的7型仿鳥飛行器,其中“云鸮”和“信鴿”先后以154分鐘和185分鐘刷新了吉尼斯世界紀(jì)錄。
日前,在央視科教頻道播出的系列節(jié)目《智繪光谷·CMG世界機(jī)器人技能大賽》第六集“仿生無界”中,團(tuán)隊(duì)成員楊文青和學(xué)生一起,向觀眾演示了“信鴿”和“云鸮”的“絕技”。體型小巧的“信鴿”,不僅完成了低空繞飛任務(wù),還平穩(wěn)穿過了一個(gè)1平方米的狹小空間,完成了高難度動(dòng)作挑戰(zhàn)。翼展達(dá)到1.8米的“云鸮”順利完成快速起飛、滑翔飛行和撲滑轉(zhuǎn)換,并在識(shí)別降落目標(biāo)后自主完成降落,成功完成了挑戰(zhàn)任務(wù)。(記者:呂揚(yáng))
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