抬头仰望天空，倏忽间，一只大“鸟”凌空而过。但你有没有想过，这可能并不是一只真正的鸟，而是仿生扑翼飞行器。
北京科技大学团队自主研发的“老鹰”仿生扑翼飞行器。
近日，在第十五届中国国际航空航天博览会现场，由北京科技大学团队自主研发，展翅达到1.8米的“老鹰”仿生扑翼飞行器引发关注。
仿生扑翼飞行器是模仿鸟类或者昆虫所设计的新概念飞行器，其仿生程度高、隐蔽性强，更适用于遂行低空侦察、目标监视等多样化任务。这种新概念飞行器将在反恐战场发挥独特的优势。
不受场地限制，适用反恐战场
在反恐作战中，恐怖分子大多藏匿于坚固工事、城市街区、荒野山林之中，作战环境复杂、敌暗我明、易守难攻，实施地面机动、监视侦察、通信联络、运输补给难度较大，特战队员伤亡概率增加。
相对于传统固定翼类与旋翼类，仿生扑翼飞行器具有机动性强、质量轻便、伪装性好、噪音较低和能耗较少等优点。其运动方式与鸟类和昆虫非常类似，单凭肉眼几乎无法分辨，这就为它们执行战场侦察、情报收集、通信中继，乃至携带爆炸物发动精确攻击等任务提供了得天独厚的优势。尤其在反恐作战中，仿生扑翼飞行器不易被恐怖分子发现，可以有效隐蔽作战意图，提升作战效能。
仿生扑翼飞行器可以手抛起飞、滑翔降落，因此，它的起降不受场地限制，能够快速部署在野外山地、城市街区等多种复杂环境中。在恶劣天气条件下，如低温、高海拔地区，它均展现了出色的反恐战场适应性。
海军“蛟龙突击队”放飞仿生扑翼无人机。
过于逼真，曾引真鸟伴飞
无论是对鸟类还是对飞行类昆虫的仿生，其技术难点主要围绕动力系统、轻质材料和气动特性三个方面。
如何让小巧的扑翼飞行器在搭载了光学探测、导航和其他载荷的情况下，依然保持良好的飞行性能？哪种材料才能使飞行器的“身体”和“翅膀”等部位，经受住频繁的扑动动作？面对“身体”的弯曲和倾斜、“翅膀”扑动的细微角度变化，飞行器如何保持气动特性？
若想做到完美仿生，尤其是达到足以欺骗人眼的效果，就需要为扑翼飞行机器人赋予先进的传感器和可实时调节飞行姿态的飞控算法。
西北工业大学“信鸽”仿生扑翼飞行器。
西北工业大学研制的“云鸮（xiāo）”仿生扑翼机采用鸟类流线型机身，机架采用碳纤维复合材料，机翼由平面连杆机构驱动，翼展约为0.6米，重量约220克，可实现自主起飞与自主巡航，机载微型摄像机可实时获取并传输地面图像信息，实现侦察功能，创造了2小时34分38秒的扑翼式无人机单次充电飞行时间的吉尼斯世界纪录。
2023年，同一团队研制的“信鸽”扑翼无人机以3小时5分钟30秒再次刷新纪录。据该团队成员介绍，由于“信鸽”过于逼真，在试飞中经常引来真的鸟类伴飞，甚至遭到过老鹰的袭击。这些成果为军事领域情报侦察提供了新的解决方案。
蝴蝶、蜜蜂、魔鬼鱼，仿生形态更多样
随着前沿技术的不断发展，仿生蝴蝶、仿生蚂蚁、仿生鱼等装备相继问世，各种“形神兼备”的仿生武器将陆续出现在反恐战场。
美国佐治亚理工学院研制的仿昆虫微型扑翼飞行器“Entomopter”，其机翼与蝴蝶翅膀类似，依靠“往复式化学肌肉”驱动。它可以直接将化学能转变为机械运动，且能量转换效率较高。
德国自动化巨头Festo曾发布一款震撼业界的产品——蜜蜂无人机。这个“小家伙”体长仅220毫米，翼展240毫米，重量更是轻至34克。它虽然“娇小”，却集成了无数尖端技术，机身采用选择性激光烧结3D打印工艺制造，材料轻盈，结构复杂程度前所未有；运动系统包含无刷电机、伺服舵机等精密部件，动力强劲，控制精准；分布式集群算法赋予其蜂群般的自组织能力，可实现零碰撞编队飞行；深度学习算法让其具备类似昆虫的感知决策能力，可自主规避障碍。这只“蜜蜂”不仅能灵活自如地飞行，更具备集群互动的能力，标志着仿生微型飞行器达到一个新的里程碑。
在2024年的第九届中国（北京）军事智能技术装备博览会上，中国版“蝠鲼（fèn）”仿真机器人BM-1800亮相。它的设计灵感源于蝠鲼，俗称魔鬼鱼，具备水下隐蔽行动的能力。它是一个大型无人潜航器平台，采用整体开放、局部密封的设计理念，有效提升了平台的作业深度，具有低噪音、长续航、速度快、机动灵活、智能化等特点。“蝠鲼”型仿生机器人还可以配备摄像机、照明灯、前视声呐、机械臂等装置，未来可以在海上反恐领域发挥巨大作用。
来源：科普时报
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