科技名词

扑翼机

ornithopter

定义：机翼像鸟翼作上下扑动飞行的航空器。

学科：航空科学技术_航空器

相关名词：机翼 无人机 自适应机翼

【延伸阅读】

几千年前，人类便开启了自己的飞天之梦，能够在空中自由飞翔的鸟儿成了人类模仿的对象。1250年，英国人罗杰·培根提出了最早的有关扑翼机的定义：“供飞行用的机器，上坐一人，靠驱动器械使人造翅膀上下扑打空气，尽可能地模仿鸟的动作飞行。”15世纪，伟大的艺术家、设计师达·芬奇绘制出第一架按技术规程设计的扑翼机草图，但受制于当时的材料与加工技术水平，人类还无法制造出真正的扑翼机。之后随着工业革命的到来，人类拥有了将扑翼机变为现实的可能。

早期的扑翼机并不成功，连离开地面都极为困难，即便是从高处跃下，也只能滑翔很短的距离，完全无法实现飞行。直到1809年，英国航空科学与空气动力学之父乔治·凯利发表《论空中飞行》一文，对人类航空工业的发展起到了重要作用。自此之后，扑翼机很快淡出了人们的视野，乔治·凯利所提出的固定翼加推进器模式的飞机，也就是我们如今经常乘坐的飞机，由莱特兄弟于1903年发明并得到迅速发展。

虽然对于扑翼机的研究从未停止，但直到如今，具有较高应用价值、实现批量生产的扑翼机也未能进入人们的视野，由此可见扑翼机的研制难度。造成扑翼机发展困难的原因很多。首先，早期的扑翼机均为人力驱动，但人类无法产生足够的力量来驱动翅膀或机械装置来实现飞行。虽然现在有了重量较轻、性能强大的发动机，以及人造肌肉等技术的进展使得动力问题得到突破，但由于扑翼机的机翼需要为机体提供前进的推力、飞行的升力以及改变飞行方向的力矩，并且需要机翼能够同时提供以上三种力，这对扑翼机的机翼控制系统提出了极为苛刻的要求。除此之外，驱动巨大的机翼需要飞机储存大量能量，机翼大幅度、长时间的反复变形会使机翼疲劳，可靠性也会大幅降低。这些问题都使得扑翼机的研制困难重重。

扑翼机可以实现短距起降，机翼外形可变，能够充分利用气流实现高效飞行，小微型扑翼机还具有军事侦察能力，模仿鸟类外形对雷达进行欺骗，这些重要应用价值使得扑翼机的研制从未中断。德国的费斯托公司、美国的航空环境公司以及国内外各高校都在持续推进扑翼机的研究工作。未来，随着相关技术的突破，扑翼机仍有可能走出试验室，进入大众视野，成为重要的飞行设备。