導讀：近年來無人機行業發展迅速，作為人類的第二雙眼睛，在農用、氣象、勘探、攝影方面野蠻生長。按照飛行平臺構型分類，無人機可分為固定翼、多旋翼、傘翼、撲翼等。而撲翼無人機，就是像鳥類一樣用翅膀飛行的無人機。雖然現在我們已經可以運用固定翼和旋轉翼等升空，但是仿生翼一直以來是科學家追求的目標。 撲翼飛行器的早期歷史研究 人類對撲翼飛行器最早的創意科技追溯到古希臘工匠代達羅斯和他的兒子伊卡洛斯。而最早文字記載的撲翼飛行器出自《漢王·王莽傳》。而最早符合現代工程學的撲翼飛行器設計圖的出現則直到文藝復興時期，由意大利畫家達芬奇模仿鳥類飛行而繪制的。
在1878年的倫敦博覽會上， 兩架撲翼機首次獲得展示。當時考夫曼設計的帶有蒸汽機的撲翼機方案引起了人們的極大興趣；而英國人哈兒格萊夫則制成了一架帶有發動機的撲翼機實用模型。 仿生撲翼飛行器在制造過程中面臨了哪些困難？ 1. 空氣動力學基礎：因為昆蟲和鳥類的翅膀不像飛機機翼一樣具有標準的流線型，而是類似的平面薄體結構，翅膀拍動過程中伴隨著快速且多樣性的運動，產生很多局部不穩定氣流，這種非定常的空氣動力學效應是非常復雜的。 2. 飛行動力能源問題：早期的仿生撲翼飛行器的研究經驗靠人體肌肉的力量驅動撲翼飛行器是無法實現持續飛行的，由于微型撲翼飛行器要求外形較小、質量好、能耗少，這就要求我們對于能源系統有著很嚴格的要求。 3. 翼型和材料問題：設計和制造具有非定常空氣動力學特性的高效仿生翼，是仿生撲翼飛行研究中急待解決的問題。仿生翼必須輕而堅固，能夠在高頻振動下不會斷裂，且要能夠提供足夠的升力和推進力等。 4. 通信和控制系統：像鳥類和昆蟲一樣實現對仿生撲翼飛行的控制是不現實的，控制系統須根據實際使用要求進行很大的簡化。 雖然撲翼機的實現仍然具有較大的困難，但是人類追逐撲翼機的夢想是不會停止的。 撲翼飛行器國內外研究成果 進入21世紀，微型撲翼飛行器開始興起。曾在1992年的未來軍事技術研討會上首次提出微型飛行器MAV（Micro Air Vehicle）的概念。MAV在軍用和民用上都有廣泛的應用前景，所以各國紛紛把微型飛行器作為研究的熱點。 佐治亞理工學院研制了一種仿昆蟲微型撲翼飛行器“Entomopter”，其機翼與蝴蝶翅膀類似，可以直接將化學能轉變為機械運動，且能量轉換效率較高。 東京大學研究了一種在交變磁場中移動的撲翼飛行器，首次將微機電系統與昆蟲飛行原理結合到一起。 而在特征尺寸與鳥或昆蟲的領域內，撲翼飛行器是要優于固定翼和旋翼飛行器的。撲翼飛行器可以快速改變飛行器的姿態，具有極強的機動性與靈活性，同時又能夠用很小的能量進行長距離的飛行，更適合在長時間無能源補充及遠距離條件下使用。 國內對于撲翼飛行器的研究起步較晚，但國內的撲翼機的研究制作發展勢頭很好，目前也有 多家高等院校和科研機構開展了對撲翼機的研究工作。 在2004年，南京航天航空大學研制出了國內第一架能夠在空中懸浮飛行的撲翼飛行器。 2013年，南京航天航空大學的黃鳴陽也成功做出了國內首架仿生海鷗撲翼飛行器。
撲翼飛行器知名開發企業 提起撲翼飛行器，最先想到的應該就是漢王科技。在2020全球無人機大會現場，漢王仿翼科技推出了仿生撲翼鳥新品“出頭鳥1000系列產品，該產品的推出標志著漢王科技在開發仿生撲翼飛行器領域翻開了新的篇章。 目前，全球仿生機器人正處在快速發展的階段，大量的機器狗、機器魚和機器鳥產品出現在人們的視野中。相較于傳統的固定翼飛行器和旋翼飛行器，仿生撲翼飛行器可謂是一片“藍海”。 |
