文/紙不語(yǔ)

據(jù)央視軍事報(bào)道，北京科技大學(xué)智能仿生無(wú)人系統(tǒng)研究團(tuán)隊(duì)，成功研制出仿鷹、仿鴿、仿蝶、仿甲蟲(chóng)四類撲翼無(wú)人機(jī)，其中仿鷹型號(hào)借鑒了猛禽的視覺(jué)構(gòu)造，能夠?qū)Σ煌嚯x的地面目標(biāo)完成清晰識(shí)別與穩(wěn)定跟蹤，該系列里的一款機(jī)型單次持續(xù)飛行時(shí)長(zhǎng)可達(dá)256分鐘。這一成果標(biāo)志著我國(guó)在仿生無(wú)人機(jī)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重要突破，也讓人們?cè)俅侮P(guān)注到撲翼飛行器這一特殊裝備。

當(dāng)前，無(wú)人機(jī)技術(shù)已步入全新發(fā)展階段，從傳統(tǒng)旋翼、固定翼向多技術(shù)路線、多學(xué)科融合方向演進(jìn)，而撲翼飛行器憑借模擬自然生物飛行的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在戰(zhàn)場(chǎng)這一特殊應(yīng)用場(chǎng)景中展現(xiàn)出巨大潛力。

撲翼無(wú)人機(jī)成為低空突防新力量。圖源：央視軍事

仿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破，撲翼無(wú)人機(jī)續(xù)航躍升至256分鐘

隨著國(guó)防需求升級(jí)與科技水平提升，我國(guó)無(wú)人機(jī)技術(shù)已突破傳統(tǒng)飛行器結(jié)構(gòu)局限，進(jìn)入多技術(shù)融合、多場(chǎng)景適配的新階段，為撲翼飛行器的研發(fā)與應(yīng)用筑牢基礎(chǔ)。傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)以旋翼、固定翼為主要結(jié)構(gòu)，依靠高速螺旋槳或傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)獲取升力與推力，雖已廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)場(chǎng)偵察、目標(biāo)打擊等場(chǎng)景，但在隱蔽性、機(jī)動(dòng)性上存在固有短板，難以適配復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的精細(xì)化任務(wù)需求。

近年來(lái)，無(wú)人機(jī)技術(shù)升級(jí)已從單一動(dòng)力或結(jié)構(gòu)優(yōu)化，轉(zhuǎn)向多學(xué)科融合、多技術(shù)路線協(xié)同推進(jìn)的系統(tǒng)性創(chuàng)新，仿生技術(shù)成為重要突破方向。北京科技大學(xué)研發(fā)的仿鷹、仿鴿等四類撲翼無(wú)人機(jī)，外形貼近自然生物且在核心性能上實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵突破，其中仿鷹機(jī)型可精準(zhǔn)識(shí)別跟蹤目標(biāo)，單次續(xù)航達(dá)256分鐘，推動(dòng)撲翼飛行器走向?qū)嵱没?/p>

除仿生技術(shù)外，氫能動(dòng)力等新型能源技術(shù)從能源層面提升裝備物理性能，多技術(shù)方向同步發(fā)展、相互驗(yàn)證，拓寬了無(wú)人機(jī)的應(yīng)用范圍，也為低空經(jīng)濟(jì)及整體智能裝備行業(yè)積累了多元技術(shù)與商業(yè)應(yīng)用可能。

撲翼無(wú)人機(jī)是目前最貼近真實(shí)飛行動(dòng)物的飛行裝備。圖源：央視軍事

國(guó)元證券分析師指出，人形機(jī)器人在非標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)境中的感知判斷能力，與無(wú)人機(jī)借助仿生視覺(jué)完成目標(biāo)跟蹤、依靠智能系統(tǒng)執(zhí)行精細(xì)化任務(wù)的技術(shù)原理相通，均依托環(huán)境識(shí)別、路線規(guī)劃等核心能力，可為撲翼飛行器智能升級(jí)提供借鑒。

在國(guó)際領(lǐng)域，撲翼飛行器研發(fā)同樣受到重點(diǎn)關(guān)注。美、德、法等國(guó)持續(xù)投入研究，推出多款代表性產(chǎn)品。美國(guó)佐治亞理工學(xué)院的微型仿昆蟲(chóng)撲翼飛行器，機(jī)翼接近蝴蝶結(jié)構(gòu)，通過(guò)特殊驅(qū)動(dòng)裝置將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為飛行動(dòng)力，能量利用效率較高；德國(guó)Festo的蜜蜂無(wú)人機(jī)體型小巧，采用3D打印機(jī)身，搭配精密動(dòng)力組件與集群控制算法，可實(shí)現(xiàn)編隊(duì)飛行與自主避障；法國(guó)國(guó)防部2023年發(fā)布仿生無(wú)人機(jī)研制計(jì)劃，目標(biāo)打造集滑翔、撲翼飛行與懸停于一體的裝備，適配戰(zhàn)場(chǎng)輔助任務(wù)。

相較于傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)，撲翼飛行器的核心優(yōu)勢(shì)的是擺脫對(duì)螺旋槳和傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的依賴，通過(guò)模擬自然界生物翅膀的拍動(dòng)與振動(dòng)實(shí)現(xiàn)飛行，是目前最貼近真實(shí)飛行動(dòng)物的飛行裝備。

這種獨(dú)特飛行模式，使其在氣動(dòng)噪音、機(jī)動(dòng)性能與能源利用率上表現(xiàn)突出，尤其適合低噪音、長(zhǎng)時(shí)定點(diǎn)監(jiān)測(cè)等場(chǎng)景，而這些正是戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中的常見(jiàn)需求，也讓撲翼飛行器與戰(zhàn)場(chǎng)應(yīng)用的結(jié)合具備了天然技術(shù)基礎(chǔ)，未來(lái)發(fā)展?jié)摿V闊。

噪音低至可忽略，仿生外形讓敵方難辨真?zhèn)?/strong>

現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境日趨復(fù)雜，城區(qū)、山林、工事等復(fù)雜地形增多，對(duì)無(wú)人機(jī)的隱蔽性、機(jī)動(dòng)性、環(huán)境適應(yīng)性提出了更高要求。傳統(tǒng)旋翼、固定翼無(wú)人機(jī)雖能完成基本作戰(zhàn)任務(wù)，但外形特征明顯、運(yùn)行噪音較大，易被敵方發(fā)現(xiàn)和反制，而撲翼飛行器憑借其仿生特性，在戰(zhàn)場(chǎng)應(yīng)用中展現(xiàn)出不可替代的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，能夠適配現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)的多元任務(wù)需求。

隱蔽性是戰(zhàn)場(chǎng)裝備的核心需求之一，尤其是在偵察、監(jiān)視等任務(wù)中，直接決定任務(wù)成敗與人員安全。撲翼飛行器通過(guò)模仿鳥(niǎo)類、昆蟲(chóng)的外形與飛行姿態(tài)，肉眼難以區(qū)分，有效降低被發(fā)現(xiàn)概率。

在第十屆中國(guó)北京軍事智能技術(shù)裝備博覽會(huì)上，仿翼科技展出的系列仿生撲翼無(wú)人機(jī)就展現(xiàn)出這一優(yōu)勢(shì)：喜鵲仿生無(wú)人機(jī)僅數(shù)十克，支持手拋起飛，可連續(xù)飛行數(shù)十分鐘，鳥(niǎo)頭集成微型攝像裝置，能實(shí)時(shí)回傳畫面；海鷗仿生無(wú)人機(jī)可搭載云臺(tái)提升影像穩(wěn)定性；山鷹與白頭鷹機(jī)型載荷和續(xù)航更強(qiáng)，其中白頭鷹機(jī)型重約3公斤，翼展超2米，飛行高度達(dá)數(shù)百米，作業(yè)半徑6至8公里。

海軍“蛟龍突擊隊(duì)”放飛仿生撲翼無(wú)人機(jī)。圖源：中國(guó)科普網(wǎng)

更為關(guān)鍵的是，撲翼飛行器依靠翅膀撲動(dòng)產(chǎn)生升力與推力，運(yùn)行噪音極低，隱蔽性較傳統(tǒng)旋翼無(wú)人機(jī)進(jìn)一步提升。俄烏沖突中，小型無(wú)人機(jī)因外形和螺旋槳噪音易暴露目標(biāo)，而仿生撲翼無(wú)人機(jī)可有效規(guī)避這一問(wèn)題。美方媒體推測(cè)，國(guó)產(chǎn)此類無(wú)人機(jī)可搭載微型戰(zhàn)斗部執(zhí)行自殺式攻擊，雖裝藥量有限，但能有效殺傷掩體后方人員。

研發(fā)人員還表示，該系列無(wú)人機(jī)外形可根據(jù)使用區(qū)域鳥(niǎo)類分布定制，在城市環(huán)境可模擬白鴿，沿海區(qū)域可模擬海鷗，進(jìn)一步提升隱蔽效果，完美適配戰(zhàn)場(chǎng)偵察、隱蔽打擊等任務(wù)需求。

現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)還常常面臨野外、城區(qū)、高海拔、低溫等復(fù)雜環(huán)境，傳統(tǒng)固定翼無(wú)人機(jī)需特定起降場(chǎng)地，旋翼無(wú)人機(jī)強(qiáng)風(fēng)下穩(wěn)定性差，而撲翼飛行器憑借輕量化設(shè)計(jì)與獨(dú)特飛行模式，具備極強(qiáng)適配性。這類飛行器普遍支持手拋起飛、滑翔降落，對(duì)場(chǎng)地沒(méi)有嚴(yán)格要求，可快速部署在野外、城區(qū)等復(fù)雜環(huán)境，在低溫、高海拔等惡劣條件下同樣具備穩(wěn)定的工作能力，此前海軍“蛟龍突擊隊(duì)”就進(jìn)行過(guò)相關(guān)仿生無(wú)人機(jī)的投放使用。

機(jī)動(dòng)性能上，撲翼飛行器可模擬鳥(niǎo)類、昆蟲(chóng)實(shí)現(xiàn)懸停、倒飛、快速轉(zhuǎn)向等動(dòng)作，能在狹小空間靈活穿行，適合樓宇、山林峽谷等傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)難以抵達(dá)的區(qū)域。例如，西北工業(yè)大學(xué)“云鸮”仿生撲翼機(jī)采用碳纖維機(jī)架，翼展0.6米、重220克，單次飛行2小時(shí)34分38秒創(chuàng)下吉尼斯紀(jì)錄；2023年推出的“信鴿”無(wú)人機(jī)續(xù)航達(dá)3小時(shí)5分30秒，由于仿真度極高，試飛期間常引來(lái)野生鳥(niǎo)類伴隨飛行，甚至遭遇猛禽靠近。

此外，撲翼飛行器輕量化、低成本的特性，滿足戰(zhàn)場(chǎng)規(guī)模化部署需求，成為單兵智能化作戰(zhàn)的重要輔助裝備。

低成本、高普及度的無(wú)人機(jī)已成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的重要力量，撲翼飛行器在這一方面同樣具備優(yōu)勢(shì)。其機(jī)身采用輕質(zhì)材料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可量產(chǎn)且可重復(fù)使用，降低作戰(zhàn)成本。同時(shí)，撲翼飛行器體型小巧便于單兵攜帶，如喜鵲無(wú)人機(jī)僅數(shù)十克，可集束發(fā)射形成規(guī)模效應(yīng)，還可搭載不同設(shè)備，執(zhí)行偵察、打擊、通信保障等任務(wù)。

卡在3小時(shí)續(xù)航門檻，高性能材料與飛控算法待破局

盡管撲翼飛行器在戰(zhàn)場(chǎng)應(yīng)用中具備顯著優(yōu)勢(shì)，且國(guó)內(nèi)外科研團(tuán)隊(duì)已取得多項(xiàng)技術(shù)突破，但作為前沿尖端領(lǐng)域，其研發(fā)仍面臨諸多技術(shù)難題。

動(dòng)力系統(tǒng)與續(xù)航能力不足，是制約撲翼飛行器戰(zhàn)場(chǎng)應(yīng)用的核心瓶頸之一。戰(zhàn)場(chǎng)任務(wù)往往需要無(wú)人機(jī)具備較長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間與穩(wěn)定的動(dòng)力輸出，而撲翼飛行器受體積、載荷限制，動(dòng)力系統(tǒng)與續(xù)航能力存在明顯短板。

業(yè)內(nèi)人士指出，撲翼飛行器確實(shí)具備獨(dú)特應(yīng)用價(jià)值，但要真正滿足實(shí)際任務(wù)需求，仍需突破多項(xiàng)技術(shù)瓶頸，其中續(xù)航問(wèn)題尤為突出。受可循環(huán)使用電池能量密度限制，機(jī)載電源選擇范圍有限，現(xiàn)有撲翼飛行器續(xù)航能力普遍不足，多數(shù)小型機(jī)型續(xù)航僅數(shù)十分鐘，即便技術(shù)領(lǐng)先機(jī)型，續(xù)航也多在3小時(shí)以內(nèi)，難以滿足戰(zhàn)場(chǎng)長(zhǎng)航時(shí)任務(wù)需求。

目前，業(yè)內(nèi)也在探索多種動(dòng)力方案試圖解決這一問(wèn)題，包括微型內(nèi)燃機(jī)、人造肌肉、熱電動(dòng)力等，但均存在各自局限：微型內(nèi)燃機(jī)體積偏大、噪音較高，影響隱蔽性；人造肌肉響應(yīng)速度不足，難以滿足高頻撲動(dòng)需求；熱電動(dòng)力效率較低，無(wú)法提供充足動(dòng)力。

北京航空航天大學(xué)相關(guān)團(tuán)隊(duì)提出的撲翼推進(jìn)波理論，為裝備結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供支撐，其研制的雙關(guān)節(jié)大鳥(niǎo)型撲翼飛行器創(chuàng)下1小時(shí)31分左右的續(xù)航紀(jì)錄，提升了實(shí)際應(yīng)用潛力，但距離戰(zhàn)場(chǎng)長(zhǎng)航時(shí)需求仍有差距。

Hummingbird飛行器。圖源：兵器裝備工程學(xué)報(bào)

除動(dòng)力與續(xù)航外，材料性能與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的局限性，也影響著撲翼飛行器的戰(zhàn)場(chǎng)可靠性。撲翼飛行器的機(jī)翼需在高頻撲動(dòng)中保持穩(wěn)定，兼顧輕量化與高強(qiáng)度，對(duì)材料性能要求極高。

當(dāng)前機(jī)身與機(jī)翼多采用碳纖維復(fù)合材料，雖能滿足基本需求，但長(zhǎng)期高頻撲動(dòng)易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)形變、磨損等問(wèn)題，影響飛行穩(wěn)定性與裝備壽命。實(shí)現(xiàn)高度仿真飛行，需要在動(dòng)力、材料與氣動(dòng)布局上突破，既要保證搭載設(shè)備后飛行可靠，也要選用耐高頻撲動(dòng)的材料，同時(shí)通過(guò)精細(xì)控制維持穩(wěn)定。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，撲翼機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性帶來(lái)諸多挑戰(zhàn)。撲翼機(jī)構(gòu)分為純機(jī)械與智能材料兩類，純機(jī)械機(jī)構(gòu)各有優(yōu)劣，智能材料雖響應(yīng)快、功耗低，適合微型機(jī)型，但存在高壓電源微型化等未突破難題。

此外，撲翼飛行器屬于非定?？諝鈩?dòng)力學(xué)系統(tǒng)，力學(xué)模型構(gòu)建難度高，對(duì)生物氣動(dòng)機(jī)制研究不足，難以構(gòu)建精準(zhǔn)模型，給控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)挑戰(zhàn)。

控制精度與智能水平不足也是重要的制約因素。戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜多變，對(duì)撲翼飛行器的控制精度與自主能力要求極高。當(dāng)前其控制系統(tǒng)仍處于探索階段，受輕量化硬件限制，復(fù)雜控制律難以實(shí)現(xiàn)，部分機(jī)型需人工遠(yuǎn)程操控，自主避障、集群協(xié)同等能力不足，難以適應(yīng)自主作戰(zhàn)需求。

同時(shí)，撲翼結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中的形變、延遲等問(wèn)題影響控制效果，微型機(jī)型控制難度更大，且搭載的微型設(shè)備在探測(cè)精度等方面，難以滿足戰(zhàn)場(chǎng)高精度任務(wù)需求。

不過(guò)，隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)迭代，撲翼飛行器的技術(shù)瓶頸正逐步突破。風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)為多款機(jī)型氣動(dòng)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)，多種控制策略的研究提升了其姿態(tài)控制與自主避障能力。回顧發(fā)展歷程，多旋翼無(wú)人機(jī)也曾長(zhǎng)期受技術(shù)制約，直到微電子技術(shù)進(jìn)步才實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。按照這一規(guī)律，撲翼飛行器在關(guān)鍵技術(shù)突破后，未來(lái)隨著動(dòng)力、材料、控制等核心技術(shù)成熟，其戰(zhàn)場(chǎng)應(yīng)用潛力將充分釋放。

[引用]

①　我國(guó)無(wú)人機(jī)，已經(jīng)“進(jìn)化”到這種程度了？.人民日?qǐng)?bào).2026-03-19.

②　中國(guó)無(wú)人機(jī)已“進(jìn)化”到這種程度了？ 仿生技術(shù)或重塑產(chǎn)業(yè)格局.財(cái)經(jīng)觀察.2026-03-19.

③　感受下！中國(guó)無(wú)人機(jī)已進(jìn)化到這種程度了：仿鷹、仿鴿、仿蝴蝶、仿甲蟲(chóng)….快科技.2026-03-19.

④　撲翼飛行器的研究現(xiàn)狀與發(fā)展.兵器裝備工程學(xué)報(bào).2022-12-18.

⑤　揭秘未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)無(wú)人機(jī)“變形記”.環(huán)球時(shí)報(bào).2025-05-16.

⑥　這種“鳥(niǎo)”出現(xiàn)在反恐戰(zhàn)場(chǎng)，還因太逼真引來(lái)真鳥(niǎo)伴飛.中國(guó)科普網(wǎng).2024-11-27.