這種“鳥”竟出現(xiàn)在反恐戰(zhàn)場

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

==============================

抬頭仰望天空，倏忽間，一只大“鳥”凌空而過。但你有沒有想過，這可能并不是一只真正的鳥，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現(xiàn)場，由北京科技大學團隊自主研發(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類或者昆蟲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(jiān)視等多樣化任務。這種新概念飛行器將在反恐戰(zhàn)場發(fā)揮獨特的優(yōu)勢。

不受場地限制，適用反恐戰(zhàn)場

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

相對于傳統(tǒng)固定翼類與旋翼類，仿生撲翼飛行器具有機動性強、質(zhì)量輕便、偽裝性好、噪音較低和能耗較少等優(yōu)點，運動方式與鳥類和昆蟲非常類似，單憑肉眼幾乎無法分辨，這就為它們執(zhí)行戰(zhàn)場偵察、情報收集、通信中繼，乃至攜帶爆炸物發(fā)動精確攻擊等任務提供了得天獨厚的優(yōu)勢。尤其在反恐作戰(zhàn)中，仿生撲翼飛行器不易被恐怖分子發(fā)現(xiàn)，可以有效隱蔽作戰(zhàn)意圖，提升作戰(zhàn)效能。

仿生撲翼飛行器可以手拋起飛、滑翔降落，因此，它的起降不受場地限制，能夠快速部署在野外山地、城市街區(qū)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(qū)，它均展現(xiàn)了出色的反恐戰(zhàn)場適應性。

過于逼真，曾引真鳥伴飛

無論是對鳥類還是對飛行類昆蟲的仿生，其技術(shù)難點主要圍繞動力系統(tǒng)、輕質(zhì)材料和氣動特性三個方面。

如何讓小巧的撲翼飛行器在搭載了光學探測、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)受住頻繁的撲動動作？面對“身體”的彎曲和傾斜、“翅膀”撲動的細微角度變化，飛行器如何保持氣動特性？

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的傳感器和可實時調(diào)節(jié)飛行姿態(tài)的飛控算法。

西北工業(yè)大學研制的“云鸮（xiāo）”仿生撲翼機采用鳥類流線型機身，機架采用碳纖維復合材料，機翼由平面連桿機構(gòu)驅(qū)動，翼展約為0.6米，重量約220克，可實現(xiàn)自主起飛與自主巡航，機載微型攝像機可實時獲取并傳輸?shù)孛鎴D像信息，實現(xiàn)偵察功能，創(chuàng)造了2小時34分38秒的撲翼式無人機單次充電飛行時間的吉尼斯世界紀錄。2023年，同一團隊研制的“信鴿”撲翼無人機以3小時5分鐘30秒再次刷新紀錄。據(jù)該團隊成員介紹，由于“信鴿”過于逼真，在試飛中經(jīng)常引來真的鳥類伴飛，甚至遭到過老鷹的襲擊。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，仿生形態(tài)更多樣

隨著前沿技術(shù)的不斷發(fā)展，仿生蝴蝶、仿生螞蟻、仿生魚等裝備相繼問世，各種“形神兼?zhèn)洹钡姆律淦鲗㈥懤m(xù)出現(xiàn)在反恐戰(zhàn)場。

美國佐治亞理工學院研制的仿昆蟲微型撲翼飛行器“Entomopter”，其機翼與蝴蝶翅膀類似，依靠“往復式化學肌肉”驅(qū)動。它可以直接將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械運動，且能量轉(zhuǎn)換效率較高。

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

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，俗稱魔鬼魚，具備水下隱蔽行動的能力。它是一個大型無人潛航器平臺，采用整體開放、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、長續(xù)航、速度快、機動靈活、智能化等特點。“蝠鲼”型仿生機器人還可以配備攝像機、照明燈、前視聲吶、機械臂等裝置，未來可以在海上反恐領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用。

（作者徐敬華單位：武警湖北省總隊武漢支隊）