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想象一下，在你頭頂、身旁飛過(guò)的，可能不是小鳥(niǎo)、昆蟲(chóng)，而是飛行機器人，它像鴿子一樣在低空中滑翔、像蜻蜓那樣急轉直上、像蝴蝶一樣翩翩起舞，是不是超級炫酷！在電影《沙丘2》中，我們看到的未來(lái)式仿生撲翼機，其原型正是高效又靈活的蜻蜓，嚴格來(lái)說(shuō)這是一種仿生蜻蜓的撲翼機。

自然界一直都是人類(lèi)產(chǎn)生各種發(fā)明創(chuàng )造靈感的不竭源泉。我們都或多或少曾經(jīng)幻想過(guò)自己能長(cháng)出翅膀，像鳥(niǎo)兒一樣飛翔。自古以來(lái)，人們?yōu)榱孙w上藍天，留下了不少神話(huà)傳說(shuō)，進(jìn)行了很多次飛行嘗試，但由于早期的撲翼機都只是在外形上簡(jiǎn)單地模仿，結果當然都以失敗告終。后來(lái)，伴隨著(zhù)內燃機的發(fā)明和空氣動(dòng)力學(xué)的完善，人類(lèi)飛行的夢(mèng)想由萊特兄弟發(fā)明的固定翼機實(shí)現，幾年后，旋翼機被發(fā)明出來(lái)。

但是，為什么我們直到現在仍很少看到撲翼機的身影呢？最關(guān)鍵的原因就是關(guān)于力學(xué)的建模與控制問(wèn)題尚未取得突破。撲翼機是典型的非定?？諝鈩?dòng)力學(xué)系統，與平時(shí)常見(jiàn)固定翼機不同，它的飛行是通過(guò)機翼的撲動(dòng)與角度變換來(lái)獲得不恒定的升力和向前的推動(dòng)力，并不是簡(jiǎn)單地上下?lián)]動(dòng)翅膀就可以實(shí)現。

空中飛行大師——鳥(niǎo)類(lèi)的飛行得益于它的翅膀中有大幅度活動(dòng)關(guān)節的骨架、肌肉群，以及符合空氣流動(dòng)原理的羽毛和脊髓神經(jīng)控制系統的幫助。這讓鳥(niǎo)類(lèi)可以靈活地根據氣流和生命活動(dòng)需求，調整飛行姿勢。但科學(xué)界對于鳥(niǎo)類(lèi)的空氣動(dòng)力學(xué)機制研究仍存在一定空白，難以構造精確的解析力學(xué)模型，這是我們要面對的挑戰。

盡管如此，仍有航空人堅守著(zhù)人類(lèi)最初的飛行夢(mèng)想。西北工業(yè)大學(xué)的仿生飛行器研究團隊就一直在此領(lǐng)域深耕：今年3月，仿生撲翼機“小隼”一出現就驚艷了眾人，它采用了全新的驅動(dòng)結構，具有目前同類(lèi)飛行器中最像鳥(niǎo)類(lèi)的飛行動(dòng)作，能在撲動(dòng)翅膀的同時(shí)聯(lián)動(dòng)單側翅膀收縮折疊，這讓它擁有更強的隱蔽性能。

相較于固定翼機和旋翼機，撲翼機具有高氣動(dòng)效率、高機動(dòng)性、低噪聲等明顯優(yōu)勢。消耗同樣的能量，撲翼機可以飛行得更遠，通過(guò)更復雜的地形，更悄無(wú)聲息地完成地形探索、目標追蹤、生態(tài)監測、軍事偵察等，應用潛力巨大。

最精密的電腦比不過(guò)一只蒼蠅的大腦，人類(lèi)也從未停止從大自然中模仿創(chuàng )新。當前，撲翼機采用的機翼設計主要有單翼、弧面翼、復雜翼等，相關(guān)的飛行性能、操控性和電池續航力也各不相同。今年7月，北京科技大學(xué)研究團隊也取得重要成果，成功設計了一款翼展為27厘米、重量?jì)H為18克的微型仿生撲翼機，能夠實(shí)現在室內自由可控飛行，并具備穩定懸停能力。

雖然距離實(shí)現規模應用還有一段路要走，但隨著(zhù)更輕便、耐損耗的材料出現與飛行理論的不斷完善，撲翼機終將在祖國的大地上展翅高飛，在環(huán)保、航空、國防等領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。

（作者系廣東省科學(xué)院工業(yè)分析檢測中心實(shí)驗員）

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