北航團隊創世界紀錄：撲翼式無人機單次充電飛行時間最長

10月20日，澎湃新聞從北京航空航天大學獲悉，近日，北航前沿科學技術創新研究院新概念飛行器團隊自主研制與試驗的雙關節大鳥型撲翼飛行器創造了一項世界紀錄：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。

北航獲得的吉尼斯世界紀錄證書。本文圖片來自北航。

撲翼飛行（如鳥類般扇動翅膀飛翔）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，顯著落后于常規布局的其它類型飛行器，實際應用意義不高，因此撲翼的吉尼斯航時紀錄一直處于空缺狀態。
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，該團隊進行了吉尼斯挑戰申請。為了紀錄立項，吉尼斯紀錄機構對國際上現存人造撲翼飛行器進行了充分調研，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，并具有較好的實際應用前景，因此吉尼斯紀錄官方將續航1個小時作為撲翼首個航時紀錄的立項指標，并將紀錄名稱確定為“撲翼式無人機單次充電飛行時間最長”。

撲翼式無人機像鳥一樣在空中飛翔。

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于今年7月21日。挑戰的全過程嚴格按照挑戰規則，且挑戰過程由多位第三方見證人和計時員出席，并多機位進行全程視頻記錄。
挑戰中，當撲翼飛行器成功突破1個小時的續航后，北航團隊發現飛行器所剩電力仍然非常充分，于是決定盡可能耗盡電池電量，探索飛行器的極限航時，最后安全降落。
經吉尼斯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。

撲翼式無人機。

據北航相關負責人介紹，近百余年間，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后，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。然而撲翼飛行機理復雜，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，并攻破了撲翼正向優化設計難題。相關理論多次發表于AIAA Journal等航空航天頂刊，并對撲翼飛行器的研發起到關鍵指導性作用。該團隊基于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制與飛行試驗。
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，于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。飛行器研制團隊學生包含博士生、碩士生與本科生共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。