[双翼飞机的结构]“双关节型翼飞机”形状与鸟类“神似”

“双关节型翼飞机”的形状与鸟类“神似”。 回答者供图

机翼飞机优于传统,有重要的应用前景

白色纺锤状的身体,在飞行中,几乎透明的翅膀像鸟一样展开,晃晃悠悠地飞着。 这是这次开发的扑翼飞机在空中飞行的样子。 据介绍,此次长航飞行的背后,是北航尖端科技创新研究院新概念机队在展翅领域的近10年深耕细作。 该团队由焦宗夏教授赵龙飞副研究员带领,目标是突破扑翼实用的分析和设计方法,实现扑翼飞行性能的本质突破。

为什么飞机有研究价值? 团队相关负责人表示,扑翼飞行机理复杂,难以控制,对机械系统要求极高,人工扑翼要实现飞行能力,困难重重。 1903年,莱特兄弟首次载人动力飞行成功,此后固定翼和直升机成为主流航空运输平台,对翼飞行的探索长期保持沉默。 随着航空技术的高速发展,研究人员逐渐发现,即使是最先进的飞行器,在许多方面也与自然界的鸟类昆虫等飞行生物相距甚远。 由此,扑翼研究近年来再次成为研究热点,在军事侦察火星探测机场驱鸟临近航天器等领域具有重要的应用前景。

北航获得的吉尼斯世界记录证书。 回答者供图

用严密的飞行规则成功挑战了世界记录

2021年10月,北航队提出了吉尼斯挑战申请。 这是因为此前扑翼机的飞行时间很短,只有30分钟左右,明显落后于常规布局的其他类型飞机,实用意义不高,扑翼机的吉尼斯航空记录处于空位状态。 为了创造记录,吉尼斯记录机构对国际上现存的人工振翅机进行了充分的调查,判断如果挑战者能够飞行1小时,现有的振翅机就会产生绝对的续航距离优势,实用性很好。 因此,吉尼斯纪录正式将续航时间1小时作为扑翼机首次飞行时纪录的制作指标,并决定记录名称为“扑翼机无人机每次充电飞行时间最长”。

北航开发的机翼飞机正在挑战世界纪录。 回答者供图

[双翼飞机的结构]“双关节型翼飞机”形状与鸟类“神似”

“实际上,2021年初进行航行初步测试时,扑翼飞机实际飞行时间已经达到53分钟,其理论飞行效率超过了大多数固定翼飞机。 》上述负责人表示,经过动力系统和机翼动力学的进一步优化调整,机队实现了机翼飞机性能的再次提升,达到了目前破纪录挑战的最佳状态。 受疫情限飞政策天气影响,最终扑翼飞行挑战时间确定为2022年7月21日。 挑战吉鲁表示,飞行前,证人必须确认飞机只由电池供电,不得采用太阳能电池,起飞前必须封装电池,并确保在挑战记录的整个过程中没有更换或充电电池。 挑战的全过程严格遵循挑战吉鲁,如果有错误就会被认定为挑战失败。 多个第三方证人和定时人员出席挑战过程,并在多台机器上进行全视频记录。

“当扑翼飞机空了50分钟,接近历史上最好的飞行状态时,场地上人人紧张,飞机成功突破了一个小时的续航距离,大家终于松了一口气。 ”目击此次飞行的工作人员表示,最终,1小时20分钟左右,机组人员达到飞机功率极限,宇航员利用剩余的电量,飞行到尽可能大的高度,然后飞机开始在最低功率下维持平飞,最后缓慢下降,安全着陆认证过程的所有源文件经过吉尼斯世界纪录中国代理商和伦敦总部的共同审查,通过了挑战,最终认定飞机的续航时间为1小时31分04秒98。

据介绍,在扑翼飞机的研究中,团队教师充分调动了学生的积极性和创造性。 飞机研制组学员包括博士生硕士生本科生共12人,带动多项博士生,本科生创造性中间成果多次获得科技竞赛奖。

校对柳宝庆


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