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上圖為仿生無人機在翩翩起舞。
這隻奇異的「銀翼蝴蝶」靜悄悄地趴在一株鮮豔的盆景上，警惕地觀察著四周環境。每當有人「闖入」它的領地，它便會振翅而起，在「闖入者」身邊翩翩起舞，輕盈的舞姿彰顯著空中舞者的風採……
近日，在法國一家航空實驗室裡，一款外形酷似蝴蝶的無人機，以這種獨特的方式吸引著在場所有人的眼球。
縱觀無人機發展歷程，各種功能強大的無人機層出不窮，但這款名為「MetaFly」的仿生無人機以奇特的外形設計和飛行方式，在無人機家族中脫穎而出，「吸睛」無數。
所謂「仿生無人機」，就是模仿借鑑自然生物的飛行方式和控制體系，結合流體力學、材料科學、微系統控制學等技術手段研製的人造飛行器。在飛行方式上，它不同於固定翼和旋翼式無人機，而是像昆蟲一樣，通過上下扇動翅膀，引起機身上下空氣壓力差，進而推動飛行器升降。
同樣是「撲翅」飛行，為什麼要模仿翩翩飛的蝴蝶而不是翱翔的飛鳥？選擇模仿類型，是研發團隊初期研討的重點課題。他們發現，自然界中鳥類的飛行速度和高度雖然要比昆蟲高出很多，但相對於身體結構較為複雜的飛鳥，昆蟲的翅膀一般都只有翅脈而沒有鳥類翅膀中龐大複雜的神經系統，也不像鳥類那樣需要控制整個身體才能達到調整飛行姿態的效果。昆蟲的翅膀集動力、升力和控制於一體，能瞬間自適調節振頻、振幅與振角來控制和應對氣流變化，以極低的功耗在各種複雜的環境中，高機動性長時安全飛行。所以，研發團隊最終決定以結構簡單、體型輕便的蝴蝶為設計藍本進行研製。
他們嚴格按照空氣動力學和流體力學標準，採用質地結實、質量輕盈的碳纖維組建無人機機身支架，在確保機身牢固的同時，大大減輕了無人機飛行負擔，增強了飛行效果。機身上共搭載1套負責接收和處理控制信號的微型控制單元，1部為機翼提供動能的機械無芯電機和1副鋰聚合物電池。機身整體呈流線型，長約19釐米，重約10克。
除此之外，研發團隊還為「MetaFly」設計出一對由液晶聚合物為主要材料的半透明「翅膀」。作為無人機飛行的重要依託，這對比無人機機身還要長出一半的「翅膀」，是無人機整體設計中體積最大的部件。但由於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定氣流和障礙物的幹擾。
目前，針對仿生無人機易於偽裝、結構簡單等特點，多個國家的仿生無人機公司已將其研發方向延伸至更多領域。他們希望通過進一步改善無人機結構，提高無人機續航能力，並在無人機上搭載更多電子元件，以達到掃描、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飛行區域安裝高速紅外探頭，持續引導一支由仿生無人機構成的飛行梯隊，在特定地域執行空間掃描和場景重現任務。在場工程師通過計算機手動輸入飛行指令，顏色各異的「蝴蝶」翩翩飛起，洋洋灑灑地在該地域飛過，第一時間將掃描到的空間信息發送至一旁的處理器中。通過軟體的同步處理，一張數位化立體建模圖形很快被建立起來。
國外有關專家表示，如果仿生無人機被投入未來戰場配合執行跟蹤定位、精準打擊等任務，面對它們與一般昆蟲的外形和飛行狀態幾乎一致的特點，當前戰場上的通用雷達或其他偵察手段都很難作出準確判斷，它在未來軍事領域的作用不容小覷。（李磊 張盼 胡益鳴）