大陸撲翼式無人機創金氏世界紀錄 單次充電飛行時間最長

澎湃新聞報導，北京航空航太大學20日透露，北航前沿科學技術創新研究院新概念飛行器團隊，自主研製與試驗的雙關節大鳥型撲翼飛行器，創下一項金氏世界紀錄：撲翼式無人機單次充電飛行時間最長——飛行器續航時間為1小時31分04秒98。

撲翼飛行（如鳥類般搧動翅膀飛翔）是生物的飛行方式，人類對其探索長達數千年。此前撲翼飛行器飛行時間均較短，大多只能達到半小時左右，顯著落後於常規布局的其它類型飛行器，實際應用意義不高，因此撲翼的金氏航時紀錄一直處於空缺狀態。

北航前沿科學技術創新研究院新概念飛行器團隊由焦宗夏教授、趙龍飛副研究員牽頭，已在撲翼領域深耕近10年，目標是突破撲翼實用性分析與設計方法，爭取在撲翼飛行性能上取得本質突破。

2021年10月，該團隊進行了金氏挑戰申請。為了紀錄立項，金氏紀錄機構充分調研國際上現存人造撲翼飛行器，最終認為如果挑戰者撲翼飛行器可以飛行1個小時，將對現存撲翼飛行器形成絕對續航優勢，並具有較好的實際應用前景，因此金氏紀錄官方將續航1個小時作為撲翼首個航時紀錄的立項指標，並將紀錄名稱確定為「撲翼式無人機單次充電飛行時間最長」。

受到疫情、限飛政策與天氣影響，最終的撲翼飛行挑戰時間確定於今年7月21日。挑戰的全過程嚴格按照挑戰規則，且挑戰過程由多位協力廠商見證人和計時員出席，並多機位元進行全程視訊記錄。

挑戰中，當撲翼飛行器成功突破1個小時的續航後，北航團隊發現飛行器所剩電力仍然非常充分，於是決定盡可能耗盡電池電量，探索飛行器的極限航時，最後安全降落。

經金氏紀錄中國代理與倫敦總部聯合審查認證挑戰通過，最終飛行器續航時間被認定為1小時31分04秒98。

據北航相關負責人說明，近百餘年間，航空技術高速發展，在具備了先進的理論工具與高效分析手段後，研究人員逐漸發現，即便最先進的飛行器，在很多方面還是與自然界的鳥類、昆蟲等飛行生物相差甚遠。由此，撲翼研究近年來重新成為研究熱點。然而撲翼飛行機理複雜，控制困難，對機械系統要求極高，人造撲翼欲實現飛行能力，困難重重。

北航團隊首創「撲翼推進波」理論，並攻破了撲翼正向優化設計難題。相關理論多次發表於AIAA Journal等航空航太頂刊，並對撲翼飛行器的研發起到關鍵指導性作用。該團隊基於上述理論成果進行了翼展20cm至2m的系列撲翼飛行器的樣機研製與飛行試驗。

本次申請航時紀錄的雙關節大鳥型撲翼飛行器，其理論飛行效率超過大部分固定翼飛機，於2021年初進行航時初步測試，實際飛行時間達到53分鐘。經過動力系統與機翼動力學進一步優化調整，北航團隊實現了撲翼機性能的再一次躍升，達成了當前紀錄挑戰的最佳狀態。

在撲翼飛行器研究中，該團隊教師充分調動了學生的積極性與創造性。飛行器研製團隊學生包含博士生、碩士生與大學部共12人，帶動多項碩博士課題，本科生的創造性中間成果多次獲得科技競賽獎項。