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中國仿生撲翼飛行機器人:軍事領域的創新與突破
送交者: 嵐少爺 2024年08月03日14:33:48 於 [軍事天地] 發送悄悄話

  在當今俄烏衝突中,無人裝備可謂風頭正勁。從各類無人機到無人艇,在戰場上各展其能。無論是軍用級的察打一體無人機,還是民用改裝的軍用 FPV 穿越機,都在烏克蘭戰場的各條戰線活躍着。而俄羅斯海軍黑海艦隊竟被烏軍的自殺式無人艇衝擊,約三分之一的作戰艦艇被擊沉,不得不轉移駐地。然而,在中國,無人裝備的發展已邁向新高度。我們不再局限於常規的無人機和無人艇,而是將目光聚焦於賦予其更先進的仿生技術。

  在解放軍陸軍步兵學院的全軍“槍王挑戰賽”中,海軍參賽小隊亮出了令人矚目的“殺手鐧”——仿生鷹雀。其中有體型較大的仿生鷹和相對較小的仿生雀。據軍事分析人士稱,中國在仿生無人機的研發與應用領域已領先全球,包括美國。從視頻畫面可見,這些仿生鷹雀能夠由單兵攜帶並放飛,其尺寸和外形與真實的鷹雀極度相似,飛行時翅膀扇動和尾部姿態的變化逼真到以假亂真的程度。而且,它們在飛行中噪音極小,近乎靜音,推測是採用了小巧的電機作為動力系統,由可更換的一次性電池或內置可充電電池供電。

  將鳥類仿生技術應用於軍事領域,製成與真實鳥類相仿大小的仿生鷹雀後,其展現出兩大關鍵價值:便攜性強與隱蔽性好。在隱蔽性方面,又可細分為兩點:一是其飛行動作接近真實鳥類,讓人眼難以分辨;二是運轉時聲音低微甚至無聲,難以被聽覺察覺。這些特性在軍事領域意義重大,能為士兵提供諸多便利,豐富戰術戰法。而中國為實現這些效果和戰場價值,在鳥類仿生技術方面付出了諸多努力。

  國際上,無論是對鳥類還是飛行類昆蟲的仿生人造飛行器,都被稱為“撲翼飛行機器人”。其技術難點有三:動力系統、輕質材料和氣動特性。動力方面,要讓尺寸較小的撲翼飛行機器人在搭載光學探測、導航等載荷時仍保持良好飛行性能,且擁有較長飛行時間,這與動力系統的先進性緊密相關。它需要動力足夠小但輸出功率足夠大,猶如一顆合格的“心臟”支撐着機器人。對於輕質材料,撲翼飛行機器人的身體和翅膀等部位需採用強度、韌度和壽命都很高的材質,以承受頻繁的翅膀撲動動作,這是對材料學和材料工業的嚴峻考驗。而氣動特性方面,與固定翼飛機或旋翼機不同,鳥類或飛行類昆蟲的氣動特性是“非定常氣動特性”,身體的彎曲、傾斜以及翅膀撲動角度的微調都會使其改變。要實現完美還原並達到欺騙人眼的效果,就需為撲翼飛行機器人配備先進傳感器和可實時調節飛行姿態的飛控算法。

  毫不誇張地說,這三大技術難點每一個都如一座高山橫亙在科技大國面前,然而中國已將其全部攻克,為部隊提供了實用化裝備,着實難能可貴。從目前報道來看,仿生鷹雀類撲翼飛行機器人主要用於航空偵察,尤其是憑藉其良好的隱蔽和偽裝效果進行抵近偵察。未來,它們還可能承擔起類似小型自殺式無人機的任務,內部裝填高能炸藥,以鳥類外形迷惑目標,順利接近並起爆。敵方對此類真假難辨的襲擊很難有效防禦,除非對“天上飛來的一切東西”都進行攔截,否則無法百分百避免遭襲。相比之下,鳥類撲翼飛行機器人在作戰效能上似乎遠強於很多自殺式無人機。若自殺式無人機是以量取勝,以“蜂群”形式讓對手攔截不過來,那鳥類撲翼飛行機器人憑藉其強大的偽裝和隱蔽特性,在發動“獨狼”式打擊時,能獲得極高的不被察覺和不被攔截效果。一具自殺式鳥類撲翼飛行機器人的戰果,或許能趕上幾架到十幾架自殺式無人機以“蜂群”戰術取得的戰果。可以預見,大量運用仿生技術的撲翼飛行機器人,必將成為中國軍隊新的“力量倍增器”,在未來的軍事舞台上綻放更加耀眼的光芒。

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