編者按 11月17日，第十五屆中國國際航空航天博覽會(huì )在廣東珠海落下帷幕。本屆航展匯聚了陸?？斩囝I(lǐng)域的高精尖裝備，本報邀請專(zhuān)家就仿生撲翼飛行器與反無(wú)人系列裝備撰寫(xiě)文章，與讀者分享。

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抬頭仰望天空，倏忽間，一只大“鳥(niǎo)”凌空而過(guò)。但你有沒(méi)有想過(guò)，這可能并不是一只真正的鳥(niǎo)，而是仿生撲翼飛行器。

近日，在第十五屆中國國際航空航天博覽會(huì )現場(chǎng)，由北京科技大學(xué)團隊自主研發(fā)，展翅達到1.8米的“老鷹”仿生撲翼飛行器引發(fā)關(guān)注。仿生撲翼飛行器是模仿鳥(niǎo)類(lèi)或者昆蟲(chóng)所設計的新概念飛行器，其仿生程度高、隱蔽性強，更適用于遂行低空偵察、目標監視等多樣化任務(wù)。這種新概念飛行器將在反恐戰場(chǎng)發(fā)揮獨特的優(yōu)勢。

不受場(chǎng)地限制，適用反恐戰場(chǎng)

在反恐作戰中，恐怖分子大多藏匿于堅固工事、城市街區、荒野山林之中，作戰環(huán)境復雜、敵暗我明、易守難攻，實(shí)施地面機動(dòng)、監視偵察、通信聯(lián)絡(luò )、運輸補給難度較大，特戰隊員傷亡概率增加。

相對于傳統固定翼類(lèi)與旋翼類(lèi)，仿生撲翼飛行器具有機動(dòng)性強、質(zhì)量輕便、偽裝性好、噪音較低和能耗較少等優(yōu)點(diǎn)，運動(dòng)方式與鳥(niǎo)類(lèi)和昆蟲(chóng)非常類(lèi)似，單憑肉眼幾乎無(wú)法分辨，這就為它們執行戰場(chǎng)偵察、情報收集、通信中繼，乃至攜帶爆炸物發(fā)動(dòng)精確攻擊等任務(wù)提供了得天獨厚的優(yōu)勢。尤其在反恐作戰中，仿生撲翼飛行器不易被恐怖分子發(fā)現，可以有效隱蔽作戰意圖，提升作戰效能。

仿生撲翼飛行器可以手拋起飛、滑翔降落，因此，它的起降不受場(chǎng)地限制，能夠快速部署在野外山地、城市街區等多種復雜環(huán)境中。在惡劣天氣條件下，如低溫、高海拔地區，它均展現了出色的反恐戰場(chǎng)適應性。

過(guò)于逼真，曾引真鳥(niǎo)伴飛

無(wú)論是對鳥(niǎo)類(lèi)還是對飛行類(lèi)昆蟲(chóng)的仿生，其技術(shù)難點(diǎn)主要圍繞動(dòng)力系統、輕質(zhì)材料和氣動(dòng)特性三個(gè)方面。

如何讓小巧的撲翼飛行器在搭載了光學(xué)探測、導航和其他載荷的情況下，依然保持良好的飛行性能？哪種材料才能使飛行器的“身體”和“翅膀”等部位，經(jīng)受住頻繁的撲動(dòng)動(dòng)作？面對“身體”的彎曲和傾斜、“翅膀”撲動(dòng)的細微角度變化，飛行器如何保持氣動(dòng)特性？

若想做到完美仿生，尤其是達到足以欺騙人眼的效果，就需要為撲翼飛行機器人賦予先進(jìn)的傳感器和可實(shí)時(shí)調節飛行姿態(tài)的飛控算法。

西北工業(yè)大學(xué)研制的“云鸮（xiāo）”仿生撲翼機采用鳥(niǎo)類(lèi)流線(xiàn)型機身，機架采用碳纖維復合材料，機翼由平面連桿機構驅動(dòng)，翼展約為0.6米，重量約220克，可實(shí)現自主起飛與自主巡航，機載微型攝像機可實(shí)時(shí)獲取并傳輸地面圖像信息，實(shí)現偵察功能，創(chuàng )造了2小時(shí)34分38秒的撲翼式無(wú)人機單次充電飛行時(shí)間的吉尼斯世界紀錄。2023年，同一團隊研制的“信鴿”撲翼無(wú)人機以3小時(shí)5分鐘30秒再次刷新紀錄。據該團隊成員介紹，由于“信鴿”過(guò)于逼真，在試飛中經(jīng)常引來(lái)真的鳥(niǎo)類(lèi)伴飛，甚至遭到過(guò)老鷹的襲擊。這些成果為軍事領(lǐng)域情報偵察提供了新的解決方案。

蝴蝶、蜜蜂、魔鬼魚(yú)，仿生形態(tài)更多樣

隨著(zhù)前沿技術(shù)的不斷發(fā)展，仿生蝴蝶、仿生螞蟻、仿生魚(yú)等裝備相繼問(wèn)世，各種“形神兼備”的仿生武器將陸續出現在反恐戰場(chǎng)。

美國佐治亞理工學(xué)院研制的仿昆蟲(chóng)微型撲翼飛行器“Entomopter”，其機翼與蝴蝶翅膀類(lèi)似，依靠“往復式化學(xué)肌肉”驅動(dòng)。它可以直接將化學(xué)能轉變?yōu)闄C械運動(dòng)，且能量轉換效率較高。

德國自動(dòng)化巨頭Festo曾發(fā)布一款震撼業(yè)界的產(chǎn)品——蜜蜂無(wú)人機。這個(gè)“小家伙”體長(cháng)僅220毫米，翼展240毫米，重量更是輕至34克。它雖然“嬌小”，卻集成了無(wú)數尖端技術(shù)，機身采用選擇性激光燒結3D打印工藝制造，材料輕盈，結構復雜程度前所未有；運動(dòng)系統包含無(wú)刷電機、伺服舵機等精密部件，動(dòng)力強勁，控制精準；分布式集群算法賦予其蜂群般的自組織能力，可實(shí)現零碰撞編隊飛行；深度學(xué)習算法讓其具備類(lèi)似昆蟲(chóng)的感知決策能力，可自主規避障礙。這只“蜜蜂”不僅能靈活自如地飛行，更具備集群互動(dòng)的能力，標志著(zhù)仿生微型飛行器達到一個(gè)新的里程碑。

在2024年的第九屆中國（北京）軍事智能技術(shù)裝備博覽會(huì )上，中國版“蝠鲼（fèn）”仿真機器人BM-1800亮相。它的設計靈感源于蝠鲼，俗稱(chēng)魔鬼魚(yú)，具備水下隱蔽行動(dòng)的能力。它是一個(gè)大型無(wú)人潛航器平臺，采用整體開(kāi)放、局部密封的設計理念，有效提升了平臺的作業(yè)深度，具有低噪音、長(cháng)續航、速度快、機動(dòng)靈活、智能化等特點(diǎn)?！膀瘀鳌毙头律鷻C器人還可以配備攝像機、照明燈、前視聲吶、機械臂等裝置，未來(lái)可以在海上反恐領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用。

（作者單位：武警湖北省總隊武漢支隊）

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