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西工大打破吉尼斯世界纪录,扑翼式无人机单次充电飞行154分钟

2022-12-12 16:25:49 EDN China 阅读:
据西北工业大学官宣其扑翼式无人机单次充电飞行时间获得新的吉尼斯世界纪录,认定的纪录时间为 2 小时 34 分 38 秒 62(突破 154 分钟)。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 1.82m,空载起飞重量为 1kg,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。

据EDN电子技术设计了解,西北工业大学12月12日官方微信公众号消息,吉尼斯世界纪录官方日前宣布,西北工业大学申请的扑翼式无人机单次充电飞行时间吉尼斯世界纪录称号挑战成功,认定的纪录时间为 2 小时 34  38  62(突破 154 分钟)。66Sednc

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据西北工业大学官方介绍,该校自主研制的“云鸮”扑翼式无人机于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,正式开始挑战,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。66Sednc

据EDN了解,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 1.82m,空载起飞重量为 1kg,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。66Sednc

鸟类飞行机理研究,提升现有飞行器性能

“云鸮”仿生扑翼飞行器,是西北工业大学航空学院宋笔锋教授团队,20多年深耕鸟类飞行机理探索和应用研究的最新成果。66Sednc

西北工业大学宋笔锋教授表示,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。66Sednc

宋笔锋教授介绍,在扑动翼设计方面,团队基于对鸟类翅膀高升力、大推力和低阻力气动机理的研究,提出了高效仿生翼气动外形和结构设计方法,从而使得扑动翼在飞行过程中具有最佳的升阻气动特性和推进效果,提高了飞行器的飞行效率和续航性能。66Sednc

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柔性扑动翼流场分析与风洞实验66Sednc

西北工业大学仿生飞行器研究团队由宋笔锋教授领衔,从2001年开始,已在仿生飞行技术领域深耕20多年,突破了低雷诺数/非定常空气动力学计算与试验、高性能仿生扑动翼设计、高效扑动机构设计和适合扑翼飞行器的微型飞控系统研制等难题,先后研制了“信鸽”“小隼”“金雀”“蜂鸟”“云鸮”“信天翁”等不同特点的仿生飞行器,得到了陈一坚、唐长红、杨伟等多位航空领域院士的肯定,已获授权发明专利100余项,先后获得陕西省科学技术奖一等奖、首届中航工业杯-国际无人飞行器创新大奖赛优秀创意一等奖等奖励。66Sednc

仿生扑翼飞行器是模仿鸟类等生物扑动翅膀的飞行方式,这样的飞行方式在微小型飞行器尺度,具有实现长距离飞行的潜力,同时由于扑动翼具有较多的运动自由度,具有较强的机动性。不仅如此,仿生扑翼飞行器具有仿生性、隐蔽性和便携性,一般为手抛起飞、滑翔降落,起降不受场地限制,还可以像微小型固定翼飞行器那样实现快速高飞、长距离巡航等。66Sednc

工欲善其事,必先利其器。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。”66Sednc

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飞行器全机流场分析66Sednc

“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!”66Sednc

责编:Demi
EDN China
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