单次充电飞行时间突破154分钟 西工大扑翼式无人机打破世界纪录
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2022年11月15日14时03分04秒,在吉尼斯世界纪录官方认证官和专业计时员现场见证下,挑战正式开始,西北工业大学自主研制的“云鸮”扑翼式无人机腾空而起。在整个飞行过程,“云鸮”采用自主航线飞行。16时37分42秒,无人机平稳降落。经过吉尼斯世界纪录严格认证,挑战通过,超过原纪录63分钟。
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本次刷新世界纪录的“云鸮”扑翼式无人机采用了高升力大推力柔性扑动翼设计、高效仿生驱动系统设计和微型飞控导航一体化集成等关键技术,翼展1.82米,空载起飞重量为1千克,手抛起飞,滑翔降落,能够按设定航线自主飞行,飞行过程中能实时变更航线。
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西北工业大学航空学院宋笔锋教授团队深耕仿鸟飞行器研究20余年,在鸟类飞行机理研究、仿生飞行器设计等方面取得了丰硕的研究成果。宋笔锋教授表示:“自然界的鸟类飞行能力惊人,研究它们的飞行机理和相关仿生技术,是发展新概念飞行器与提升现有飞行器性能的颠覆性技术,世界航空强国也都将仿生飞行技术列入了重点发展领域。从2001年开始,我们团队一直致力于研制更仿生、更高效的扑翼飞行器,在续航时间、载荷能力、环境适应性等方面不断突破极限,这次创造世界纪录可谓是水到渠成。”
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团队青年教师薛栋副教授表示:“我们发明了气动/运动/结构强耦合的数值仿真与特种风洞试验系统,为仿生飞行器气动特性的研究提供了有力的工具基础。我们还基于对鸟类翅膀高升力大推力机理的研究,发明了柔性仿生扑动翼设计方法。扑动翼的设计先后迭代了将近20轮,经过一轮轮的数值仿真、风洞实验和飞行测试,最终得到推力、升力和功耗等多项指标综合性能最佳的版本,使此次参加挑战的飞行器的扑动翼具有非常优越的气动特性。”
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“团队实行研究生项目总师制度,创造纪录的过程也是团队协作、精益求精的过程。”担任“云鸮”飞行器总设计师的博士研究生孟瑞对此次的挑战也感悟颇多,“每一次外场测试时,负责总体、扑动翼、驱动系统、飞控系统设计的同学都会参与进来,一起解决飞行过程中遇到的问题,讨论改进方案。经过改进问题得到解决后大家会一起庆祝,在不断改进的过程中,飞行器的性能得到了提升,我们也积累了深厚的情谊。这是我们学生时代最宝贵的经历,大家付出的努力也都非常值得!”