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當(dāng)前速讀：1小時(shí)31分04秒98！北航撲翼式無(wú)人機(jī)創(chuàng)續(xù)航世界紀(jì)錄
發(fā)布時(shí)間：2022-10-24 09:31:07
文章來(lái)源：北京日?qǐng)?bào)客戶端
1小時(shí)31分04秒98！北航撲翼式無(wú)人機(jī)創(chuàng)續(xù)航世界紀(jì)錄
(資料圖片)
近日，北京航空航天大學(xué)前沿科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新研究院新概念飛行器團(tuán)隊(duì)自主研制與試驗(yàn)的雙關(guān)節(jié)大鳥型撲翼飛行器創(chuàng)造了一項(xiàng)世界紀(jì)錄——撲翼式無(wú)人機(jī)單次充電飛行時(shí)間最長(zhǎng)，飛行器續(xù)航時(shí)間為1小時(shí)31分04秒98。
撲翼飛行是生物的飛行方式，就像鳥類扇動(dòng)翅膀飛翔，人類對(duì)該領(lǐng)域的探索已經(jīng)長(zhǎng)達(dá)數(shù)千年。由北航教授焦宗夏、副研究員趙龍飛牽頭的新概念飛行器團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)了“撲翼推進(jìn)波”理論，將周期撲翼運(yùn)動(dòng)構(gòu)建為時(shí)均解析波動(dòng)輸運(yùn)模型，打通由撲翼復(fù)雜參數(shù)快速評(píng)估氣動(dòng)性能的理論通道，從而攻破撲翼正向優(yōu)化設(shè)計(jì)難題。
本次申請(qǐng)航時(shí)記錄的雙關(guān)節(jié)大鳥型撲翼飛行器，其理論飛行效率超過(guò)大部分固定翼飛機(jī)，于2021年初進(jìn)行航時(shí)初步測(cè)試，實(shí)際飛行時(shí)間達(dá)到53分鐘。經(jīng)過(guò)動(dòng)力系統(tǒng)與機(jī)翼動(dòng)力學(xué)進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整，團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了撲翼機(jī)性能的再一次躍升，達(dá)成了當(dāng)前記錄挑戰(zhàn)的最佳狀態(tài)。
2022年7月21日，團(tuán)隊(duì)迎來(lái)了最終的撲翼飛行吉尼斯挑戰(zhàn)。飛行前，見(jiàn)證人必須確認(rèn)飛行器僅由電池供電，且不許采用太陽(yáng)能電池，并在起飛前對(duì)電池進(jìn)行封裝，確保挑戰(zhàn)記錄全過(guò)程電池沒(méi)有更換或充電。挑戰(zhàn)的全過(guò)程嚴(yán)格按照挑戰(zhàn)規(guī)則，如出差錯(cuò)，則將被認(rèn)定為挑戰(zhàn)失敗。挑戰(zhàn)過(guò)程由多位第三方見(jiàn)證人和計(jì)時(shí)員出席，并多機(jī)位進(jìn)行全程視頻記錄。
正式開(kāi)始前，團(tuán)隊(duì)采用小型固定翼航模在飛行空域進(jìn)行了演練飛行，既確保挑戰(zhàn)過(guò)程所有見(jiàn)證人、計(jì)時(shí)員和挑戰(zhàn)團(tuán)隊(duì)流程的正確，也能熟悉空域中的氣流情況。
“當(dāng)撲翼飛行器留空50分鐘，貼近了此前的最好飛行狀態(tài)時(shí)，大家都緊張起來(lái)。”焦宗夏說(shuō)，由于吉尼斯紀(jì)錄官方將續(xù)航1個(gè)小時(shí)作為撲翼首個(gè)航時(shí)紀(jì)錄的立項(xiàng)指標(biāo)，直到飛行器成功突破1個(gè)小時(shí)的續(xù)航，團(tuán)隊(duì)才松了一口氣。此時(shí)，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)飛行器所剩電力仍然非常充分，于是決定盡可能耗盡電池電量，探索飛行器的極限航時(shí)。
在飛行1小時(shí)20分鐘左右，飛行器電力即將達(dá)到極限，飛手利用僅有的剩余功率，盡可能將撲翼飛行器爬升到較大的高度。此后飛行器開(kāi)始以最低電力維持平飛，隨后，飛行器緩慢下降并安全降落。
認(rèn)證過(guò)程所有源文件經(jīng)過(guò)吉尼斯紀(jì)錄，中國(guó)代理與倫敦總部的聯(lián)合審查給予挑戰(zhàn)通過(guò)——最終飛行器續(xù)航時(shí)間被認(rèn)定為1小時(shí)31分04秒98（1:31’04’’98）。
焦宗夏介紹，撲翼飛行器在軍事偵查、火星探測(cè)、機(jī)場(chǎng)驅(qū)鳥、臨近空間飛行器等領(lǐng)域，具有重要的應(yīng)用前景。飛行器研制團(tuán)隊(duì)學(xué)生包含博士生、碩士生與本科生共12人，帶動(dòng)多項(xiàng)碩博士課題，本科生的創(chuàng)造性中間成果也多次獲得了科技競(jìng)賽獎(jiǎng)項(xiàng)。
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