中國正大規模研製仿生機器人，軍事應用前景非常光明

五年前的第四屆中國無人機大會展覽會上，南京航空航天大學展出了一款仿鳥形狀的「天鷹」仿生撲翼無人機，受到了與會者的高度關注，如果這款無人機加入戰場，偽裝成鳥類在戰區上空監視偵察、火力打擊，誰又能準確辨識目標呢？而近年來，北京航空航天大學、西北工業大學近幾年也不斷傳來喜訊，研發成功了微型昆蟲無人機、小鳥無人機，這些無人機將給未來戰場帶來巨大的變化，也許未來戰場上一群蜜蜂沖向你時候表示末日來臨，卻避無可避。

這些仿鳥類無人機學名叫撲翼無人機，即模仿鳥類翅膀運動原理，通過上下撲動為飛行器提供動力的無人機，鳥類的撲動有四種形態：下撲階段，翅膀從最高點下撲到最低點，翅膀保持展開姿態；摺疊階段，翅膀在最低點會有一個摺疊姿態，有效展長減少；上撲階段，摺疊完成後，保持拱形，從最低點開始上撲；展平階段，在最高點迅速展平，持續時間較短，重複第一階段。

這個飛行形態說明鳥類翅膀是柔性而非剛性的，為此，我國科學家提出了膜+桿柔性和剛性結合法製造撲翼的理念，通過這樣的撲翼為機器鳥同時提供升力和推力，製作出了多款仿生撲翼無人機。按照類別分可分為仿昆蟲撲翼類無人機、仿鷹撲翼類無人機、仿蜻蜓類撲翼無人機，這些無人機的工作原理和機翼設計都截然不同。

仿昆蟲類撲翼無人機模仿昆蟲飛行模式，昆蟲與鳥不同的是，出了上下運動外，還會採取第三維運動，即上下撲動、前後划動、沿翼展扭轉運動，三種運動基本呈現8字形。為此，我國科學家設計了一種五桿五鉸鏈的機構專門實現三維運動，並通過風洞試驗，總結出了該撲翼無人機在飛行的各個階段渦輪升力特徵，為進一步理論研究和改進設立打下了基礎。

仿鷹類撲翼無人機模仿鷹的飛行模式，我國科學家們發現這類無人機的氣動原理和飛機完全不同，飛機實施側滑機動時可以通過副翼作動實現，而大型鳥類則是通過左右翼產生不同的氣動力實現。目前全世界大多數鳥類無人機都採取對稱上下撲動產生推力和升力，不能直接產生滾轉力矩，如果使用方向舵偏轉，會讓飛行器容易產生側滑，加大控制難度。為此，南航科學家採取了一種撲翼在撲動同時可以扭轉的獨特設計。通過大量的風洞試驗表明，這種設計方法完全可以實現差動扭轉，效果較好，成為國內首個突破該難題的單位，並在「中航國際無人機大賽」上獲得最佳創意獎。

仿蜻蜓類撲翼無人機是比較特殊的無人機，和很多昆蟲類似的是，它們擁有兩對撲翼，能快速起飛、均衡前飛，長時間懸停、實施超機動，甚至可以長時間保持不動滑翔很長的距離，南航科學家模仿該原理設計了一種不同軸曲柄搖桿雙撲翼驅動裝置，實現了前後翼的完全反對稱撲動。通過大量的風洞試驗，表明該設計達到了很好地穩定，減輕了上下震蕩。

南航為了設計出機器蒼蠅、蜜蜂，還專門進行了仿昆蟲智能材料微型無人機的設計，相對普通無人機，這類無人機震動頻率高，飛行模式複雜，飛行更靈活。南航採取了哈佛大學設計的思路並加以改進，基於壓電材料研製出了一種「振翼機」，但由於外部電源太大，目前只實現了振動而不能飛行，由於這類無人機的內部構造、機械結構和驅動原理與普通無人機完全不同，發展必須依賴納米技術，因此也被稱為納米飛行器，目前南航已經和中國材料研究所合作在研發這樣一款無人機，內部結構很快就能取得突破，但電源的問題解決恐怕還尚需時日。

仿生微型飛行器體積小、重量輕、隱蔽性好，軍事應用價值極大，可以在很多戰場環境里承擔偵察、干擾和攻擊裝置，直接擠壓對方的生存空間，以昆蟲對人類，集群攻擊對單個行動，廣泛播撒在城市的每個角度，形成壓倒性優勢。

全文完，謝謝閱讀。

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