仿生扑翼飞行器的特点（像鸟儿一样翱翔天空）

仿生扑翼飞行器的特点（像鸟儿一样翱翔天空）4. 通信和控制系统：像鸟类和昆虫一样实现对仿生扑翼飞行的控制是不现实的，控制系统须根据实际使用要求进行很大的简化。3. 翼型和材料问题：设计和制造具有非定常空气动力学特性的高效仿生翼，是仿生扑翼飞行研究中急待解决的问题。仿生翼必须轻而坚固，能够在高频振动下不会断裂，且要能够提供足够的升力和推进力等。仿生扑翼飞行器在制造过程中面临了哪些困难？1. 空气动力学基础：因为昆虫和鸟类的翅膀不像飞机机翼一样具有标准的流线型，而是类似的平面薄体结构，翅膀拍动过程中伴随着快速且多样性的运动，产生很多局部不稳定气流，这种非定常的空气动力学效应是非常复杂的。2. 飞行动力能源问题：早期的仿生扑翼飞行器的研究经验靠人体肌肉的力量驱动扑翼飞行器是无法实现持续飞行的，由于微型扑翼飞行器要求外形较小、质量好、能耗少，这就要求我们对于能源系统有着很严格的要求。

导读：近年来无人机行业发展迅速，作为人类的第二双眼睛，在农用、气象、勘探、摄影方面野蛮生长。按照飞行平台构型分类，无人机可分为固定翼、多旋翼、伞翼、扑翼等。而扑翼无人机，就是像鸟类一样用翅膀飞行的无人机。虽然现在我们已经可以运用固定翼和旋转翼等升空，但是仿生翼一直以来是科学家追求的目标。

扑翼飞行器的早期历史研究

人类对扑翼飞行器最早的创意科技追溯到古希腊工匠代达罗斯和他的儿子伊卡洛斯。而最早文字记载的扑翼飞行器出自《汉王·王莽传》。而最早符合现代工程学的扑翼飞行器设计图的出现则直到文艺复兴时期，由意大利画家达芬奇模仿鸟类飞行而绘制的。

在1878年的伦敦博览会上， 两架扑翼机首次获得展示。当时考夫曼设计的带有蒸汽机的扑翼机方案引起了人们的极大兴趣；而英国人哈儿格莱夫则制成了一架带有发动机的扑翼机实用模型。

仿生扑翼飞行器在制造过程中面临了哪些困难？

1. 空气动力学基础：因为昆虫和鸟类的翅膀不像飞机机翼一样具有标准的流线型，而是类似的平面薄体结构，翅膀拍动过程中伴随着快速且多样性的运动，产生很多局部不稳定气流，这种非定常的空气动力学效应是非常复杂的。

2. 飞行动力能源问题：早期的仿生扑翼飞行器的研究经验靠人体肌肉的力量驱动扑翼飞行器是无法实现持续飞行的，由于微型扑翼飞行器要求外形较小、质量好、能耗少，这就要求我们对于能源系统有着很严格的要求。

3. 翼型和材料问题：设计和制造具有非定常空气动力学特性的高效仿生翼，是仿生扑翼飞行研究中急待解决的问题。仿生翼必须轻而坚固，能够在高频振动下不会断裂，且要能够提供足够的升力和推进力等。

4. 通信和控制系统：像鸟类和昆虫一样实现对仿生扑翼飞行的控制是不现实的，控制系统须根据实际使用要求进行很大的简化。

虽然扑翼机的实现仍然具有较大的困难，但是人类追逐扑翼机的梦想是不会停止的。

扑翼飞行器国内外研究成果

进入21世纪，微型扑翼飞行器开始兴起。曾在1992年的未来军事技术研讨会上首次提出微型飞行器MAV（Micro Air Vehicle）的概念。MAV在军用和民用上都有广泛的应用前景，所以各国纷纷把微型飞行器作为研究的热点。

佐治亚理工学院研制了一种仿昆虫微型扑翼飞行器“Entomopter”，其机翼与蝴蝶翅膀类似，可以直接将化学能转变为机械运动，且能量转换效率较高。

东京大学研究了一种在交变磁场中移动的扑翼飞行器，首次将微机电系统与昆虫飞行原理结合到一起。

而在特征尺寸与鸟或昆虫的领域内，扑翼飞行器是要优于固定翼和旋翼飞行器的。扑翼飞行器可以快速改变飞行器的姿态，具有极强的机动性与灵活性，同时又能够用很小的能量进行长距离的飞行，更适合在长时间无能源补充及远距离条件下使用。

国内对于扑翼飞行器的研究起步较晚，但国内的扑翼机的研究制作发展势头很好，目前也有

多家高等院校和科研机构开展了对扑翼机的研究工作。

在2004年，南京航天航空大学研制出了国内第一架能够在空中悬浮飞行的扑翼飞行器。

2013年，南京航天航空大学的黄鸣阳也成功做出了国内首架仿生海鸥扑翼飞行器。

扑翼飞行器知名开发企业

提起扑翼飞行器，最先想到的应该就是汉王科技。在2020全球无人机大会现场，汉王仿翼科技推出了仿生扑翼鸟新品“出头鸟1000系列产品，该产品的推出标志着汉王科技在开发仿生扑翼飞行器领域翻开了新的篇章。

目前，全球仿生机器人正处在快速发展的阶段，大量的机器狗、机器鱼和机器鸟产品出现在人们的视野中。相较于传统的固定翼飞行器和旋翼飞行器，仿生扑翼飞行器可谓是一片“蓝海”。