无人机的下一个形态，已经在中国西北某大学，偷偷飞了3个小时

谈及无人机，有人脑海中浮现出大疆的身影，有人则会联想到俄乌冲突中的相关场景。当下，消费级无人机的主流技术主要包含两类，其一为多旋翼技术，其二是固定翼技术。当下，市面上也存在不少能够垂直起降的固定翼无人机，不过从某种程度来讲，也可将其视为多旋翼与固定翼技术的融合体。然而，在飞行性能层面，其提升态势已如挤牙膏般缓慢。难道说，无人机的发展瓶颈已然触及了吗？实则不然。位于秦岭山脚下的西北工业大学，没错，就是歼20总师的母校，对外公布了一项重要的科研成果。这一成果名为“信鸽”扑翼无人机，它在飞行时宛如鸟儿，完全依靠扇动翅膀来前行。的确，它既没有螺旋桨，也不存在固定的机翼。

西工大的科研团队成功实现了单次充电飞行3小时的佳绩，再度刷新了由西工大自身所保持的世界纪录。“信鸽”扑翼无人机翼展达70厘米，起飞重量为260克，也就半斤多一点。其大量采用高分子新型材料，极为轻巧，却凭借内置电池持续飞行了3小时5分30秒。这一纪录于9月22日在西工大新校区诞生，此地设有专门用于测试无人机的场地，当时还有吉尼斯世界纪录的工作人员在场见证。

3小时的续航时长，究竟意味着什么？以260克的重量，实现3小时的续航，这又有着怎样的意义？无需我过多阐释，业内人士自然心中有数，这款新研发的产品续航效率极高，相较于当前的无人机，具备碾压性的优势。能够达成如此高的续航效率，要么是电池性能卓越，要么是气动设计以及结构材料十分出色。而西工大的“信鸽”扑翼机，在这两方面都表现优异。关于电池部分，西工大官网的报道中并未详细说明。我只能说，其能源部分虽未取得革命性突破，但也有着诸多创新之处，这也是暂时不便深入探讨的原因。

那么，先来讲讲这款扑翼无人机自身的构造。无论远观还是近瞧，西工大的“信鸽”无人机与真正的鸟儿几乎毫无二致，不仅人的肉眼难以分辨，就连老鹰都曾被它迷惑。由于西工大新校区地处秦岭山脚下，常有猛禽出没。在几次飞行测试过程中，就有一只老鹰飞来试图抓捕这只“鸟”，科研人员赶忙操控飞机降落。飞机降落检查后发现，被老鹰的爪子抓破了几个口子，好在损失不算严重。想必那老鹰也颇为郁闷，费了好大劲，最终还是没吃到嘴里。

西工大“小隼”扑翼无人机这便是扑翼无人机最为直观的一个优势——仿生外形，具备很强的隐蔽性，不易被察觉。倘若应用于军事领域，那么无论是凭借肉眼观察，还是借助光电设备探测，它看起来都和鸟一模一样，根本无法分辨。你以为看到的是一只鸟，实则已被侦察发现。要是将其打造为察打一体无人机，甚至可以想象电台里会传来一片英语呼喊：“sir we are under attack by birds”（我们被鸟攻击了！）想想俄乌战场上的无人机，作战方式相对较为原始。在真正的信息化军队手中，这款无人机的威力还将呈倍数增长。当然，就目前这款扑翼机的体量而言，所能搭载的载荷有限，无法配备战斗部。不过，携带一个侦察模块、通讯模块还是绰绰有余的。而且，随着未来技术愈发成熟，其体型会不断增大，功能也会日益强大。

我军测试侦察扑翼机伪装仅仅是扑翼机的优点之一，扑翼机还具备诸多其他优势，比如飞行效率高、机动灵活性强、噪音小。鸟类的飞行效率极高，若按照同等重量来对比，远远超过人类制造的飞机。例如体重不足半斤的北极燕鸥，每年迁徙都要从格陵兰岛飞往南极，飞行距离长达上万公里，其续航效率令人惊叹；几十斤重的大雁，一次升空便能飞行上千公里，而同样几十斤重的无人机，最多飞行一百公里就会电量耗尽。塞斯纳172的航程为1200公里，但其重量已是大雁的一百倍，效率更是相差百倍。实际上，在人类发明飞机之前，最早尝试的便是扑翼机。人们给双手绑上大翅膀，脚下穿上旱冰鞋，试图实现滑翔，但均以失败告终。要模仿鸟类扑翼飞行，面临着诸多技术难题，堪称人类工程学的一大挑战。首先是空气动力学原理，看似鸟儿只是简单地扇动一下翅膀，实则鸟儿身上几十块肌肉与羽毛相互协作，极为复杂。不仅要产生向上的升力，还要分出一个推动其前行的力，同时还要维持姿态的平衡与稳定。

扑翼机风洞试验此外，若遇到有风的情况，最好还能借助风力进行滑翔。这一下便催生出了数十个学科领域：快速扑腾的机翼会产生大量局部不稳定气流，这涉及非定常空气动力学；高频拍打机翼，材料容易出现疲劳损坏，这属于材料方面的问题；要精准控制飞行动作，需精细调控机翼的每一处弯曲程度，这是控制和算法问题……每一个问题背后，都需要进行大量的实验与计算。西方国家很早就意识到，研发扑翼机困难重重，从国家层面基本都放弃了相关研究，扑翼机的续航时间长期以来仅能维持几分钟、十几分钟。然而，在近二十年里，中国在航空航天领域厚积薄发，扑翼机、爆震发动机等一系列新概念产品相继问世，且目前研究进展已明显超越西方。

扑翼机的仿鸟类前缘设计我在西工大求学时，就曾见过学长测试扑翼无人机，那时其续航时间可能仅有十来分钟，在云天苑的操场上扑腾飞行。如今，十多年过去了，续航时间已提升至3小时，技术上已具备实际应用价值，未来发展潜力巨大。本文所使用的图片，除了“信鸽”无人机外，还有另一款“小隼”无人机，这是西工大另一个科研团队的成果，设计极为精巧。在当年的无人机创新竞赛中，参赛作品不仅有扑翼机，还有滚翼机、折叠翼、伸缩翼等各种新颖概念设计。实际上，这些概念中的大部分，美国NASA都曾进行过研究，可美国并不会将相关数据分享给我们，我们只能自己逐一探索、尝试，才能知晓何种设计更优。而西工大之所以能成为中国军工领域的佼佼者，正是一代又一代西工大学子，通过大量的计算和枯燥的实验，逐步积累而来的。西工大的校风可用四句话概括：基础扎实，工作踏实，作风朴实，开拓创新。这十六个字虽无华丽辞藻，但极为务实、实用，如同当年红军打仗时的口诀一般，行之有效。

除了扑翼无人机，近期西工大还有新成果，比如仿生魔鬼鱼，其模仿蝠鲼的外形，能够连续航行60天，潜行数千公里，目前已在南海展开测试。另外一项公开成果是，西工大研制出了新一代爆震发动机，并安装在大号航模上进行飞行测试，未来有望作为空天飞机的动力来源。

当然，值得称赞的并非只有这一所大学。北航、南航、哈工大等，都是老牌的航空航天院校。清华、浙大、复旦、上交等顶尖高校，也早已设立了航空航天学院和相关专业。当年我有幸与这些院校的团队参与一些竞赛，深知他们实力不凡。正是有众多人员投身其中，展开技术竞争，才在大众舆论以及科研学术圈掀起了一波航空航天热潮。崇尚科技，对于国家和民族而言，无疑是一件好事。我们常提及一个词——内卷。当下无人机行业内卷现象极为严重，消费级市场一家独大，而其余细分市场的竞争异常激烈，军用和民用领域都竞争得如火如荼。十五年前，四轴无人机的控制算法还是技术难题，众多小团队、小公司全力以赴进行攻关。谁能料到，如今多旋翼无人机市场的竞争竟如此激烈。早期入局者收获了红利，后期进入的只能分得一杯羹。那么，十五年之后又会怎样呢？别说十五年后，即便是五年后的技术发展态势，也无人能够准确预测。但有一点是始终不变的，那就是必须像过去一样，持续全力开展技术攻关。虽说目前扑翼机在重量提升方面存在困难，在材料领域也面临诸多问题，可谁又能断言未来不会取得突破呢？倘若能够像蜂鸟那样实现悬停，像大雁那样进行长途飞行呢？即便无法增大体积实现载人功能，难道小型无人机市场本身的潜力不够巨大吗？我并非笃定扑翼机一定会在市场上大规模应用，然而，扑翼机无疑代表着无人机的下一个发展形态，其蕴含的潜力绝对不容小觑。再者，仿生学堪称一座宝库，地球历经亿万年积累的成果，随便拿出一项，都值得人类科技深入学习研究多年。模仿苍蝇的复眼，研发出了相控阵雷达；模仿萤火虫，发明了日光灯。模仿青蛙眼睛追踪小飞虫的特性，研制出了电子蛙眼，如今每个机场都有配备。现在有人问模仿鸟类有什么用处？对于任何一项新技术，都不应轻易质疑其价值，即便当下确实发现难以应用，至少也是一种试错。比如日本在新能源发展道路上出现偏差，他们在细节方面做得不错，可惜大方向选错了，投入大量资源发展氢燃料电池技术，而如今我们已然知晓这条路线存在诸多弊端，了解其问题所在，便能避免重蹈覆辙。氢能源前景广阔，我国国内并非没有开展氢能源相关研究，只是未将其作为电动汽车的主要发展方向。

回归标题，无人机的又一种全新形态，已然在空中飞行了3小时。倘若你觉得这并不值得关注，直接划走即可。但既然已经看到此处，若能深入思考其背后的本质，就会明白我们为何要关注这些前沿科技成果。没人能够预知下一个风口在哪里，然而，当所有人都宣称风口来临之时，风口往往早已过去。拓展视野、提升格局，才是实现发展的正确道路。