仿生無人機(jī)自身特點(diǎn)優(yōu)勢無敵?反無人機(jī)技術(shù)照樣反制
??近日,在法國一家航空實(shí)驗(yàn)室里,一款外形酷似蝴蝶的無人機(jī),以這種獨(dú)特的方式吸引著在場所有人的眼球。縱觀無人機(jī)發(fā)展歷程,各種功能強(qiáng)大的無人機(jī)層出不窮,但這款名為“metaFly”的仿生無人機(jī)以奇特的外形設(shè)計(jì)和飛行方式,在無人機(jī)家族中脫穎而出,“吸睛”無數(shù)。

??所謂“仿生無人機(jī)”,就是模仿借鑒自然生物的飛行方式和控制體系,結(jié)合流體力學(xué)、材料科學(xué)、微系統(tǒng)控制學(xué)等技術(shù)手段研制的人造飛行器。在飛行方式上,它不同于固定翼和旋翼式無人機(jī),而是像昆蟲一樣,通過上下扇動(dòng)翅膀,引起機(jī)身上下空氣壓力差,進(jìn)而推動(dòng)飛行器升降。
??同樣是“撲翅”飛行,為什么要模仿翩翩飛的蝴蝶而不是翱翔的飛鳥?選擇模仿類型,是研發(fā)團(tuán)隊(duì)初期研討的重點(diǎn)課題。他們發(fā)現(xiàn),自然界中鳥類的飛行速度和高度雖然要比昆蟲高出很多,但相對于身體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的飛鳥,昆蟲的翅膀一般都只有翅脈而沒有鳥類翅膀中龐大復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng),也不像鳥類那樣需要控制整個(gè)身體才能達(dá)到調(diào)整飛行姿態(tài)的效果。昆蟲的翅膀集動(dòng)力、升力和控制于一體,能瞬間自適調(diào)節(jié)振頻、振幅與振角來控制和應(yīng)對氣流變化,以極低的功耗在各種復(fù)雜的環(huán)境中,高機(jī)動(dòng)性長時(shí)安全飛行。所以,研發(fā)團(tuán)隊(duì)最終決定以結(jié)構(gòu)簡單、體型輕便的蝴蝶為設(shè)計(jì)藍(lán)本進(jìn)行研制。
??他們嚴(yán)格按照空氣動(dòng)力學(xué)和流體力學(xué)標(biāo)準(zhǔn),采用質(zhì)地結(jié)實(shí)、質(zhì)量輕盈的碳纖維組建無人機(jī)機(jī)身支架,在確保機(jī)身牢固的同時(shí),大大減輕了無人機(jī)飛行負(fù)擔(dān),增強(qiáng)了飛行效果。機(jī)身上共搭載1套負(fù)責(zé)接收和處理控制信號(hào)的微型控制單元,1部為機(jī)翼提供動(dòng)能的機(jī)械無芯電機(jī)和1副鋰聚合物電池。機(jī)身整體呈流線型,長約19厘米,重約10克。
??除此之外,研發(fā)團(tuán)隊(duì)還為“metaFly”設(shè)計(jì)出一對由液晶聚合物為主要材料的半透明“翅膀”。作為無人機(jī)飛行的重要依托,這對比無人機(jī)機(jī)身還要長出一半的“翅膀”,是無人機(jī)整體設(shè)計(jì)中體積最大的部件。但由于其較好的延展性和柔韌性,它在飛行過程中輕便靈活,還能在一定程度上抵擋飛行中遇到的不穩(wěn)定氣流和障礙物的干擾。
??目前,針對仿生無人機(jī)易于偽裝、結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn),多個(gè)國家的仿生無人機(jī)公司已將其研發(fā)方向延伸至更多領(lǐng)域。他們希望通過進(jìn)一步改善無人機(jī)結(jié)構(gòu),提高無人機(jī)續(xù)航能力,并在無人機(jī)上搭載更多電子元件,以達(dá)到掃描、偵察、搜索、判別和追蹤的目的。
??德國一家科技公司的科研人員通過在無人機(jī)飛行區(qū)域安裝高速紅外探頭,持續(xù)引導(dǎo)一支由仿生無人機(jī)構(gòu)成的飛行梯隊(duì),在特定地域執(zhí)行空間掃描和場景重現(xiàn)任務(wù)。在場工程師通過計(jì)算機(jī)手動(dòng)輸入飛行指令,顏色各異的“蝴蝶”翩翩飛起,洋洋灑灑地在該地域飛過,第一時(shí)間將掃描到的空間信息發(fā)送至一旁的處理器中。通過軟件的同步處理,一張數(shù)字化立體建模圖形很快被建立起來。
??國外有關(guān)專家表示,如果仿生無人機(jī)被投入未來戰(zhàn)場配合執(zhí)行跟蹤定位、精確打擊等任務(wù),面對它們與一般昆蟲外形和飛行狀態(tài)幾乎一致的特點(diǎn),當(dāng)前戰(zhàn)場上的通用雷達(dá)或其他偵察手段很難作出準(zhǔn)確判斷,它們在未來軍事領(lǐng)域的作用不容小覷。
??同時(shí),仿生無人機(jī)固然以自身的特點(diǎn)為優(yōu)勢,但只要還是通過通信頻段進(jìn)行控制,我們就能偵測到仿生無人機(jī)通信頻段,就能利用反無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行反制打擊。
