仿生飛行技術(shù)的案例
仿生撲翼飛行器的控制系統(tǒng)
仿獵鷹飛行器
(a)仿獵鷹撲翼飛行器的整體結(jié)構(gòu)；(b)仿獵鷹撲翼飛行器
整體來(lái)說(shuō)，當(dāng)前撲翼系統(tǒng)的自主水平和飛行特性不高，難以在復(fù)雜多變的場(chǎng)景和極端環(huán)境中進(jìn)行導(dǎo)航和探索，仍需研究者們共同努力、突破難題。
參考文獻(xiàn)：
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展開(kāi) 超逼真仿生雨燕機(jī)器人，僅42克翼展68厘米，能自主導(dǎo)航飛行（轉(zhuǎn)載）
▲仿生雨燕飛行
在向下俯沖的時(shí)候，雨燕的翅膀葉片會(huì)關(guān)閉，因而可以減小飛行的阻力。雨燕機(jī)器人的機(jī)翼更貼合自然，因此這一仿生雨燕的飛行性能要比以往通過(guò)驅(qū)動(dòng)器提供動(dòng)力飛行的機(jī)器人更好。
仿生雨燕是通過(guò)基于無(wú)線電的室內(nèi)GPS來(lái)確定飛行方向的，憑借這樣的系統(tǒng)才能保證5只仿生雨燕可以在既定的空中區(qū)域自主協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，并且不會(huì)相撞。
▲室內(nèi)GPS保證雨燕群正常飛行
師法自然，仿生技術(shù)是如何改變世界的？
從技術(shù)的角度，它是仿生生物學(xué)，物理學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的集合。該領(lǐng)域正創(chuàng)造出許多激動(dòng)人心，富有創(chuàng)造力的科技成果，例如新型材料與新制造技術(shù)，它們能高效地制造出更為耐用的產(chǎn)品。
研究人員正密切關(guān)注生物融合領(lǐng)域，希望為解決科學(xué)問(wèn)題尋找更加高效，多樣和獨(dú)創(chuàng)的方式。到2030年，全球人口預(yù)計(jì)將增至85億，其中10億人將晉身中產(chǎn)階段，對(duì)資源的需求愈發(fā)強(qiáng)烈。這些需求都與一個(gè)問(wèn)題緊密相連——可持續(xù)發(fā)展。對(duì)可持續(xù)發(fā)展的擔(dān)憂迫使科學(xué)家要盡快尋找到新時(shí)代能源利用，資源消耗以及制品生產(chǎn)等問(wèn)題的方法。以下我們將介紹利用生物融合改造世界的例子。
仿生制造工藝
未來(lái)，資源消耗或許將趕不上需求增長(zhǎng)的速度，因此新的生產(chǎn)工藝，材料的理化特性，采用的科學(xué)原理，將是我們關(guān)注的重點(diǎn)。新的工藝鼓勵(lì)利用定制化，甚至個(gè)人化的材料制造不盡相同的產(chǎn)品。好比利用樹(shù)木的纖維素制成一根新的樹(shù)枝，樹(shù)枝因此獲得了柔韌性。顯然，它和同一棵樹(shù)上的其它樹(shù)枝不同。盡管來(lái)源都是同一棵樹(shù)，但根據(jù)不同的取材位置，它們的機(jī)械強(qiáng)度也會(huì)有所差異。
在未來(lái)，只需對(duì)材料“做加法”，進(jìn)行修飾，就能控制生產(chǎn)流程，減少污染物的排放。不必額外取材，移花接木，更不必刪繁就簡(jiǎn)，我們就可以為材料賦予所需的性質(zhì)。
仿生材料學(xué)
仿生材料是一類模仿生物與天然材料的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)與功能的合成材料。例如能模擬光合作用，吸收光能的光學(xué)材料；模擬貝母結(jié)構(gòu)的復(fù)合物；以及模仿水母運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人。隨著3D打印技術(shù)的興起，科學(xué)家通過(guò)大自然獲取靈感對(duì)新材料進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而取代已有材料，開(kāi)發(fā)新的制造工藝。
美國(guó)國(guó)家學(xué)術(shù)出版社一篇名為《滿足21世紀(jì)國(guó)防需求而進(jìn)行的材料研究》的文章曾說(shuō)到，“生物有機(jī)體內(nèi)大量的小分子，微結(jié)構(gòu)與次級(jí)系統(tǒng)都具有令人矚目的材料特性，而這些都是現(xiàn)今非生物合成工藝所無(wú)法制造的。因此，有機(jī)體內(nèi)各級(jí)層次以及天然合成路線都能作為制造增強(qiáng)合成材料的基礎(chǔ)。”
展開(kāi) 載能電刀仿生防粘表面技術(shù)
隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷進(jìn)步，高精準(zhǔn)、小創(chuàng)傷已逐漸成為微創(chuàng)手術(shù)發(fā)展的基本要求。組織切割、止血一般采用載能手術(shù)器械如電刀、電凝鉤等來(lái)完成。組織切割、止血主要通過(guò)電刀刀尖形成高溫、熱能和放電，使接觸的組織快速脫水、凝固，組織與器械表面直接接觸，極易發(fā)生組織高溫灼傷、器械表面組織結(jié)痂粘連等。組織粘刀常常會(huì)造成溫度不均勻，引起組織創(chuàng)傷、撕裂出血、燙傷，導(dǎo)致手術(shù)事故，造成并發(fā)癥、后遺癥。因此，載能微創(chuàng)手術(shù)器械表面組織粘連問(wèn)題是微創(chuàng)手術(shù)器械發(fā)展所面臨的關(guān)鍵技術(shù)難題。
國(guó)內(nèi)外解決組織粘刀做了大量嘗試研究，主要有兩種途徑，一種是采用低表面能合金涂層或聚合物涂層，另一種是在表面上設(shè)計(jì)加工出微納結(jié)構(gòu)等。但兩種途徑均存在一些不足，防粘效果尚未達(dá)到微創(chuàng)手術(shù)的技術(shù)要求，如合金涂層可靠性差易剝落，且僅依靠涂層防粘能力有限；聚合物涂層高溫易分解會(huì)釋放有害物質(zhì)；器械表面微納結(jié)構(gòu)防粘能力有限，且強(qiáng)度不足易破壞失效。因此，為解決載能電刀粘刀，迫切需要探索新的防粘措施。
自然界動(dòng)植物經(jīng)數(shù)億萬(wàn)年優(yōu)勝劣汰，在適應(yīng)多樣生存環(huán)境過(guò)程中逐漸進(jìn)化形成了許多特異結(jié)構(gòu)和優(yōu)異表面功能機(jī)制，為仿生設(shè)計(jì)超滑防粘表面提供豐富樣本庫(kù)，如豬籠草口緣超濕滑防粘現(xiàn)象等。北京航空航天大學(xué)的劉光、張鵬飛、陳華偉以及吉林大學(xué)的韓志武、北京航空航天大學(xué)的張德遠(yuǎn)在《載能電刀仿生防粘表面技術(shù)》一文中，通過(guò)揭示豬籠草表面防粘的原理、機(jī)制，并將其應(yīng)用到載能手術(shù)器械中，提出載能手術(shù)刀仿生設(shè)計(jì)新理論，探索建立仿生防粘表面制備技術(shù)體系，為解決載能手術(shù)器械軟組織防粘提供新思路。
來(lái)源：機(jī)械工程學(xué)報(bào)
展開(kāi) 
豬籠草的仿生潤(rùn)滑技術(shù)，幫助植入體延長(zhǎng)壽命。
新技術(shù)將神經(jīng)探針壽命提升四倍以上：基于食肉植物豬籠草光滑葉子的靈感，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種形成抗生物污垢涂層的方法。通常設(shè)備植入人體時(shí)會(huì)產(chǎn)生摩擦，而該技術(shù)可在植入設(shè)備表面形成薄而均勻的潤(rùn)滑油涂層，并通過(guò)減少設(shè)備與組織之間的摩擦來(lái)使組織損傷最小化。
此外，涂層裝置表現(xiàn)出抗生物粘附特性，即防止由免疫排斥反應(yīng)激活的免疫細(xì)胞粘附到裝置表面。
不過(guò)，當(dāng)時(shí)并沒(méi)有研究數(shù)據(jù)表明該涂層可以應(yīng)用于電子設(shè)備而不影響它們的信號(hào)記錄性能以及它如何在體內(nèi)相互作用。
為了驗(yàn)證該涂層技術(shù)的臨床可能性，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種帶有32個(gè)電極的潤(rùn)滑劑涂層神經(jīng)探針，用于測(cè)量大腦信號(hào)。最終，對(duì)腦組織的觀察證實(shí)，該技術(shù)能夠有效降低人體免疫反應(yīng)，且植入過(guò)程中通常發(fā)生的組織損傷被最小化。
圖 | 與裸探針相比，涂層探針的免疫反應(yīng)降至最低的機(jī)制示意圖（來(lái)源：Advanced Science）
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，該團(tuán)隊(duì)將探針涂層后植入嚙齒動(dòng)物的大腦中，發(fā)現(xiàn)超過(guò)90%的電極可以觀察到腦信號(hào)，而且信號(hào)數(shù)量是未涂層神經(jīng)探針獲得的信號(hào)數(shù)量的兩倍。
此外，由于免疫細(xì)胞粘附在探針表面，未涂層探針的信號(hào)幅度會(huì)隨著時(shí)間的推移而降低。相比之下，涂層探針表現(xiàn)出良好的抗生物粘附特性，可以穩(wěn)定地測(cè)量大腦信號(hào)，神經(jīng)探針的使用壽命也從8周延長(zhǎng)至16周。
“這種涂層探針顯示出了近乎無(wú)摩擦和抗生物污染的特性，能夠最大限度地提高其在體內(nèi)的電極性能，不僅可以應(yīng)用于大腦，還可以應(yīng)用于身體的其他部位。
展開(kāi) 用無(wú)梯度仿生技術(shù)對(duì)疊層復(fù)合材料方板開(kāi)孔形狀優(yōu)化
用無(wú)梯度仿生技術(shù)對(duì)疊層復(fù)合材料方板開(kāi)孔形狀優(yōu)化
劉毅 金峰
清華大學(xué)水利水電工程系
摘要:為了改善疊層復(fù)合材料方板孔周應(yīng)力分布,采用一種無(wú)梯度仿生技術(shù)——固定網(wǎng)格漸進(jìn)優(yōu)化方法，建立了等限制Tsai-Hill準(zhǔn)則——即使孔周的限制Tsail-Hill值更加均勻，來(lái)求解切孔形狀優(yōu)化問(wèn)題。用各向同性材料方板在二軸拉力荷載下單孔形狀優(yōu)化的例子驗(yàn)證了方法的正確性。研究了按照[+/-45度/0度/90度]對(duì)稱擱置的碳纖維/環(huán)氧樹(shù)脂材料準(zhǔn)各向同性疊層復(fù)合材料方板受單位和拉減荷載的例子。優(yōu)化后的控形在Tsail-Hill強(qiáng)度值的均勻度上比正方形開(kāi)孔有了顯著的改善，計(jì)算結(jié)果比傳統(tǒng)的漸進(jìn)優(yōu)化方法更精確和更光滑。
關(guān)鍵詞：疊層復(fù)合材料，固定網(wǎng)格，漸進(jìn)優(yōu)化方法，形狀優(yōu)化
內(nèi)容簡(jiǎn)介：
1 基于等限制Tsail-Hill值準(zhǔn)則的FG ESO方法
2 本文方法驗(yàn)證
3 準(zhǔn)各向同性層合方板開(kāi)孔形狀優(yōu)化
3.1 工況 1
3.2 工況 2
4 總結(jié)
用無(wú)梯度仿生技術(shù)對(duì)疊層復(fù)合材料方板開(kāi)孔形狀優(yōu)化.pdf
展開(kāi) 小米發(fā)布仿生四足機(jī)器人“鐵蛋”！解讀背后的建模和仿真技術(shù)
今天為大家介紹一下基于Adams&Matlab的聯(lián)合仿真技術(shù)。
參考文獻(xiàn)：吳潯煒,左鵬.四足機(jī)器人trot步態(tài)聯(lián)合仿真分析[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程,2021,59(2):135-139.
首先，利用SolidWorks建立四足機(jī)器人的三維模型，在Adams中建立虛擬樣機(jī)，設(shè)置環(huán)境模擬量模擬四足機(jī)器人在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)和狀態(tài)。
然后，為實(shí)現(xiàn)四足機(jī)器人穩(wěn)定行走，需要實(shí)時(shí)地對(duì)四足機(jī)器人狀態(tài)進(jìn)行分析和控制。Adams和Matlab的聯(lián)合仿真可實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程。整個(gè)過(guò)程中Adams虛擬樣機(jī)作為被控制對(duì)象，需要從Matlab中獲得驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)。Matlab則需要虛擬樣機(jī)的實(shí)現(xiàn)狀態(tài)來(lái)調(diào)整控制程序。
在相同的關(guān)節(jié)輸出力矩的情況下，腿的質(zhì)量/轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越小，則被控響應(yīng)速度越快。機(jī)器人在從高處下落這種情況時(shí)，腿著地瞬間，關(guān)節(jié)速度瞬間突變。如機(jī)器人腿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量過(guò)大，將會(huì)給腿連桿產(chǎn)生較大的沖擊力矩，而損壞腿或足。尤其是如果采用較高減速比的減速器來(lái)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)，那么電機(jī)轉(zhuǎn)子本身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等效到腿關(guān)節(jié)上后將會(huì)很大，使得在關(guān)節(jié)速度突變這種情況下，很容易損壞減速器。
為獲得更好的運(yùn)動(dòng)效果，可采用五次多項(xiàng)式軌跡進(jìn)行足端軌跡規(guī)劃，并在機(jī)器人行走前對(duì) 4 條腿的初始位置進(jìn)行調(diào)整，使得在行走過(guò)程中，重心相對(duì)于支撐腳連線的運(yùn)動(dòng)盡量保證前后對(duì)稱，提高行走過(guò)程中機(jī)身穩(wěn)定。
最后，根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，提高機(jī)器人結(jié)構(gòu)的合理性。
理論就說(shuō)到這了，如果想親自體驗(yàn)一番的話，可以掃碼領(lǐng)取北鯤云2000核時(shí)免費(fèi)體驗(yàn)券在北鯤云超算平臺(tái)進(jìn)行仿真模擬計(jì)算。
展開(kāi) 小鵬機(jī)器人“貓步”刷屏背后：一場(chǎng)自研芯片到仿生軀體的技術(shù)豪賭
據(jù)介紹，IRON 擁有全新的「類人骨骼結(jié)構(gòu)」、仿生肌肉系統(tǒng)以及「全覆蓋柔性皮膚」，機(jī)械感大幅降低，觀感更接近真實(shí)的人類。
關(guān)鍵技術(shù)解析
1、“大腦”
小鵬IRON：全棧自研的“擬腦”架構(gòu)
核心技術(shù)：其核心是基于3顆自研圖靈AI芯片的中央計(jì)算單元，算力高達(dá)2250 TOPS。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了獨(dú)特的VLA與VLM模型協(xié)同的“大小腦”模型。
技術(shù)深度：第二代VLA模型實(shí)現(xiàn)了從視覺(jué)信號(hào)到動(dòng)作指令的端到端直接輸出，無(wú)需將感知結(jié)果轉(zhuǎn)換為語(yǔ)言再進(jìn)行規(guī)劃，這大幅提升了決策效率，是實(shí)現(xiàn)高度擬人化交互的關(guān)鍵。你可以將其理解為，它的“大腦”在思考時(shí)，更像是在“模擬”人類的直覺(jué)反應(yīng)與條件反射，而非一步一步的邏輯計(jì)算。
戰(zhàn)略意圖：小鵬旨在構(gòu)建一個(gè)從芯片、模型到硬件的完整技術(shù)閉環(huán)，確保其在未來(lái)機(jī)器人生態(tài)中的主導(dǎo)權(quán)。
2、“小腦”與“神經(jīng)”
機(jī)器人的“小腦”負(fù)責(zé)平衡與運(yùn)動(dòng)控制，是其靈活性的體現(xiàn)。
小鵬IRON：仿生優(yōu)先的“肌腱”控制
其仿生脊椎和肌肉設(shè)計(jì)不僅是外形上的模仿，更是運(yùn)動(dòng)控制理念的體現(xiàn)。這種設(shè)計(jì)旨在模擬人體的柔順性和能量吸收能力，使其行走姿態(tài)（如“貓步”）更自然，對(duì)意外沖擊（如被碰撞）有更好的容錯(cuò)性。
3、“軀體”：硬件本體的工程哲學(xué)靈巧手：小鵬IRON的22自由度靈巧手最為復(fù)雜，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)極致的擬人化精細(xì)操作；關(guān)節(jié)：小鵬追求更高扭矩密度、更小體積的關(guān)節(jié)模塊，這是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人輕量化和高負(fù)載的關(guān)鍵。小鵬提到的諧波關(guān)節(jié)小型化是核心突破。能源：小鵬IRON首發(fā)應(yīng)用的全固態(tài)電池是一個(gè)重要亮點(diǎn)，旨在解決續(xù)航、安全和重量的核心痛點(diǎn)。相比特斯拉、1X 等高喊2026年量產(chǎn)口號(hào)的玩家，小鵬顯得更為克制。官方計(jì)劃2026實(shí)現(xiàn)IRON的量產(chǎn)，但只會(huì)在自有商業(yè)場(chǎng)景中使用——優(yōu)先進(jìn)入“三導(dǎo)”場(chǎng)景：導(dǎo)覽、導(dǎo)購(gòu)和導(dǎo)巡。
展開(kāi) 融合電子與生物學(xué)，看3D打印仿生眼背后的3D打印技術(shù)
不久前，美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)Michael McAlpine研究團(tuán)隊(duì)在《先進(jìn)材料》(Advanced Materials)期刊上發(fā)表了新的研究成果-3D打印仿生眼。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)一種復(fù)合材料3D打印機(jī)以及導(dǎo)電的油墨材料，在玻璃半球的自由曲面上制造出圖像傳感陣列。
本期，3D科學(xué)谷就與谷友一起來(lái)了解明尼蘇達(dá)大學(xué)團(tuán)隊(duì)在制造3D打印仿生眼時(shí)所使用的3D打印技術(shù)。
電子技術(shù)與生物學(xué)相融合
McAlpine研究團(tuán)隊(duì)所從事的領(lǐng)域?qū)儆趯⑸镫娮訉W(xué)領(lǐng)域，他們通過(guò)復(fù)合材料3D打印技術(shù)，在自由曲面和基底上制造打印納米級(jí)的電子油墨。通過(guò)3D打印技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)能夠?qū)⒂性措娮釉O(shè)備與生物學(xué)相結(jié)合，制造自由幾何形狀的仿生器官，例如仿生眼、智能假肢。
明尼蘇達(dá)大學(xué)Michael McAlpine的團(tuán)隊(duì)正在研究多種3D打印材料，用于制造生物電子裝置，左邊第一張圖即為前不久發(fā)布的3D打印仿生眼。圖片來(lái)源：明尼蘇達(dá)大學(xué)。
生物體的器官、組織是柔性的、三維的，并且對(duì)溫度敏感，而通常功能電子器件是平面的、剛性的，如果通過(guò)常用技術(shù)來(lái)制造仿生電子裝置，與生物學(xué)(人體)的器官、組織的特性并不相符。
3D科學(xué)谷了解到，明尼蘇達(dá)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)解決以上問(wèn)題的方式是使用3D打印技術(shù)，提供自由幾何形狀的制造。該方法解決了許多可能性：（1）使用3D打印實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的多功能設(shè)備架構(gòu); （2）采用納米油墨作為引入各種材料功能的有利途徑; （3）3D打印一系列功能性墨水，以實(shí)現(xiàn)從生物到電子的各種材料的交織。
3D打印提供了一個(gè)多尺度平臺(tái)，可以結(jié)合功能納米級(jí)墨水，創(chuàng)建微尺度特征，并最終創(chuàng)建宏觀打印對(duì)象。
展開(kāi) GE研發(fā)仿生檢修機(jī)器人，新技術(shù)如何為發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行“微創(chuàng)手術(shù)”？
據(jù)簡(jiǎn)單飛行網(wǎng)站（SimpleFlying）9月10日?qǐng)?bào)道稱，通用電氣集團(tuán)（GE）航空航天研究所與紐約賓漢姆頓大學(xué)合作，研發(fā)出了一款仿生檢修機(jī)器人Sensiworm，能進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，探查潛在的安全隱患。
報(bào)道稱，這一技術(shù)為提升飛機(jī)檢測(cè)效率，縮短飛機(jī)運(yùn)行成本提供了新的可能。
GE航空發(fā)動(dòng)機(jī)
01
蠕蟲(chóng)機(jī)器人的仿生學(xué)原理
報(bào)道稱，Sensiworm仿生機(jī)器人自帶內(nèi)置電源和機(jī)載系統(tǒng)，通過(guò)仿生學(xué)原理可模擬尺蠖的蠕動(dòng)姿態(tài)，鉆入結(jié)構(gòu)復(fù)雜的航空發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部檢測(cè)故障，這樣可排查到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)細(xì)微角落，不會(huì)像內(nèi)窺鏡那樣留下死角，更不必反復(fù)拆卸發(fā)動(dòng)機(jī)。
靠身體蠕動(dòng)前行的尺蠖。
當(dāng)Sensiworm仿生機(jī)器人進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)后，其頭部安裝的攝像頭會(huì)實(shí)時(shí)反饋拍攝畫面，幫助技術(shù)人員識(shí)別零部件內(nèi)，可能出現(xiàn)的裂縫、腐蝕等問(wèn)題。
而機(jī)器人周身安裝的傳感器，能嗅出氣體泄漏并測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)部件隔熱涂層的厚度。
Sensiworm能夠在曲面上蠕動(dòng)前行。
報(bào)道稱，Sensiworm仿生機(jī)器人的能力，能夠給航空發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)一場(chǎng)“微創(chuàng)手術(shù)”。
不過(guò)，目前Sensiworm僅能做到對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)部件的檢測(cè)。研發(fā)人員未來(lái)的目標(biāo)是，在其發(fā)現(xiàn)缺陷后，能夠通過(guò)自主維修能力對(duì)部分發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)題進(jìn)行維修。
展開(kāi) 自動(dòng)控制技術(shù)在飛行器動(dòng)力系統(tǒng)中的應(yīng)用
自動(dòng)控制技術(shù)在飛行器的控制中應(yīng)用越來(lái)越廣，再如無(wú)人機(jī)的飛行控制從推進(jìn)控制到飛行姿態(tài)的智能自動(dòng)控制。
新技術(shù)的快速應(yīng)用如：采用數(shù)字電調(diào)技術(shù)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障診斷，對(duì)飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行一體化數(shù)字最佳控制；光纖傳感器的廣泛應(yīng)用；光纖控制系統(tǒng)綜合、超大規(guī)模集成電路的應(yīng)用。都極大地加速著飛行器動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)展。
4、結(jié)束語(yǔ)
科學(xué)家高歌提出，我們應(yīng)當(dāng)加大力度發(fā)展新型發(fā)動(dòng)機(jī)如：真空零點(diǎn)能發(fā)動(dòng)機(jī)、反物質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)。
當(dāng)前有好多種高性能發(fā)動(dòng)機(jī)不斷取得突破和進(jìn)展如：超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)。 在發(fā)展型號(hào)的同時(shí)應(yīng)該著手預(yù)研究，重視預(yù)研的重要性。【3】作為航空航天學(xué)院的探控系學(xué)生，面對(duì)我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)差，與領(lǐng)先國(guó)家存在著巨大差距，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展日新月異的時(shí)代，我們面臨的是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，當(dāng)奮起直追，強(qiáng)大我國(guó)航空航天事業(yè)！
參考文獻(xiàn)：【1】宋筆鋒主編《航空航天技術(shù)概論》 國(guó)防工業(yè)出版社 【2】王如根、高坤華編著《航空發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)》 航空工業(yè)出版社 【3】吳大觀著《航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制工作論文集》航空工業(yè)出版社
參考文獻(xiàn)：
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展開(kāi) 
“低慢小”無(wú)人飛行器反制技術(shù)綜述
■ 文/ 公安部第一研究所 孫非 何昌見(jiàn) 曲一
中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十七研究所 朱宇東 黃偉
摘 要：隨著“低小慢”無(wú)人飛行器濫飛、黑飛等現(xiàn)象頻發(fā)，國(guó)內(nèi)外多家單位或機(jī)構(gòu)研制了針對(duì)“低慢小”無(wú)人飛行器的目標(biāo)探測(cè)和目標(biāo)攔截打擊等裝備，本文對(duì)相應(yīng)的技術(shù)手段分別進(jìn)行了論述。重點(diǎn)闡述了雷達(dá)探測(cè)、光學(xué)探測(cè)、聲學(xué)探測(cè)和無(wú)線電頻譜監(jiān)測(cè)等“低慢小”目標(biāo)探測(cè)手段，火力攔截、直升機(jī)空中攔截迫降、拋網(wǎng)捕捉、電子干擾和強(qiáng)激光毀傷等攔截打擊手段，并就各種技術(shù)手段的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，就國(guó)內(nèi)目前技術(shù)水平，歸納總結(jié)了構(gòu)建“低慢小”無(wú)人飛行器反制系統(tǒng)的技術(shù)思路。
關(guān)鍵字：無(wú)人飛行器 目標(biāo)探測(cè) 攔截打擊
1 引言
近些年，以民用無(wú)人機(jī)、孔明燈、氣球、風(fēng)箏等為代表的具有“低慢小”特征的飛行器的不受控生產(chǎn)、使用和擴(kuò)散，使得這類“低慢小”目標(biāo)市場(chǎng)面臨失控風(fēng)險(xiǎn)，并已成為國(guó)家、民生安全，特別是民航機(jī)場(chǎng)等重要交通樞紐公共安全的潛在非傳統(tǒng)空中威脅，嚴(yán)重影響著人們正常的出行安全。
據(jù)航空事故分析權(quán)威網(wǎng)站Avherald.com統(tǒng)計(jì)，從2014年開(kāi)始，一共發(fā)生數(shù)十起無(wú)人機(jī)與大型客機(jī)接近的危險(xiǎn)事件。其中，2014年1起，2015年9起，2016年13起，發(fā)生率逐年攀升。例如，2016年5月28日，成都雙流機(jī)場(chǎng)東跑道航班起降空域因發(fā)生無(wú)人機(jī)阻礙航班正常起降事件，導(dǎo)致機(jī)場(chǎng)東跑道停航關(guān)閉1小時(shí)20分鐘，直接造成55起航班不能正常起降，大量旅客滯留機(jī)場(chǎng)。
2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況
為了應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題，國(guó)內(nèi)多家單位和技術(shù)機(jī)構(gòu)基于已有的技術(shù)條件，研制了多種針對(duì)以無(wú)人機(jī)為典型代表的“低慢小”目標(biāo)的目標(biāo)探測(cè)和目標(biāo)攔截打擊等技術(shù)。中科院上海天文臺(tái)基于低空全景圖像的“低慢小”目標(biāo)的檢測(cè)算法，研制出了用于空中“低慢小”目標(biāo)的光電搜索系統(tǒng)，并取得了較好的效果。
展開(kāi) 可懸停撲翼飛行器研究現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)
首先總結(jié)了近年來(lái)最突出的研究成果，按照微撲翼尺寸分類分別介紹MAV、NAV、PAV尺度下可懸停撲翼微飛行器的樣機(jī)構(gòu)型、動(dòng)力系統(tǒng)、質(zhì)量分配與飛行性能，統(tǒng)計(jì)了升力、翼展、質(zhì)量、撲翼幅值等重要參數(shù)，介紹了電機(jī)、壓電和電磁驅(qū)動(dòng)撲翼微飛行器最具代表性的研究工作；然后針對(duì)目前飛行器研究運(yùn)用的升力產(chǎn)生原理、飛行穩(wěn)定性分析、功耗效率優(yōu)化、續(xù)航能力等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析和總結(jié)；最后討論了撲翼飛行器亟待突破的技術(shù)難題和未來(lái)發(fā)展方向。
桑建華總師：隱身技術(shù)推動(dòng)新一代飛行器發(fā)展
正如一位美國(guó)隱身工程師在討論隱身技術(shù)時(shí)說(shuō)過(guò)的話:“隱身技術(shù)不是一件可以輕易給戰(zhàn)斗機(jī)披上的斗篷”, “隱身設(shè)計(jì)時(shí), 任何一個(gè)細(xì)節(jié)的失誤, 就像一束光線就會(huì)破壞整個(gè)城區(qū)的燈火管制”, “隱身技術(shù)是一整套工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)——你必須在每一個(gè)細(xì)節(jié)上都下足工夫, 從每一個(gè)口蓋到每一條接縫!”
圖1 1 F-22飛機(jī)研發(fā)過(guò)程中進(jìn)行的重要試驗(yàn)項(xiàng)目
飛行器工程師都學(xué)過(guò)電磁場(chǎng), 也都知道麥克斯韋爾方程, 但真正理解麥克斯韋爾方程的不多, 懂得雷達(dá)和RCS的就更少, 在過(guò)去, 幾乎沒(méi)有工程師知道如何減縮和控制RCS。因此, 在傳統(tǒng)的飛行器研制團(tuán)隊(duì)中, 要將隱身技術(shù)要求融入飛機(jī)設(shè)計(jì)非常困難。隱身工程師面對(duì)的是成百上千的希望固守自己領(lǐng)地的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)師和工藝師。但是, 當(dāng)工程師和決策者們經(jīng)過(guò)艱苦努力找到了解決問(wèn)題的途徑并在飛機(jī)上實(shí)現(xiàn)了隱身性能要求后, 他們將會(huì)發(fā)現(xiàn), 隱身技術(shù)已推動(dòng)飛行器設(shè)計(jì)和制造技術(shù)向前跨出了一大步
文章來(lái)源：飛機(jī)設(shè)計(jì)視界
展開(kāi) 行業(yè)熱點(diǎn)丨低空飛行eVTOL的關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)
</p><p><br></p><p><strong>eVTOL 關(guān)鍵技術(shù)與趨勢(shì)</strong></p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/x0yLiaf5fF6zFQr1fOR9pthUTU9k2SgNf8ALhl62Irydp6vWiblAMpNTQTlNkIA1fJBPzDibZPuVp2dwbehrEEP2w/640?wx_fmt=jpeg&from=appmsg"></p><p>很多eVTOL行業(yè)專家都提到UAM， UAM是城市公共交通概念，暢想一下像如今的新能源汽車行業(yè)一樣，未來(lái)eVTOL蓬勃發(fā)展，首先涉及到就是高效的空中調(diào)度和實(shí)時(shí)通信、通信間干擾等問(wèn)題。還有目前發(fā)展的基本都是無(wú)人駕駛的eVTOL，需要有高度自主且智能的飛行控制，還有電池技術(shù)的革新以及電池的能源形式，目前太陽(yáng)能或者氫能也有一些很前沿的研究。</p><p><br></p><p>另外就是高效的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、特種材料使用，以及結(jié)構(gòu)的輕量化，電池重量、結(jié)構(gòu)的重量、還有電機(jī)重量都是需要進(jìn)行減重設(shè)計(jì)的，我們仿真技術(shù)可以輔助結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕量化研究。</p><p><br></p><p>最后是我們現(xiàn)在被卡脖子的芯片技術(shù)，eVTOL芯片可能區(qū)別于我們傳統(tǒng)手機(jī)上或者汽車上的芯片，他有一個(gè)非常高的安全性要求，另外還受高空復(fù)雜環(huán)境及復(fù)雜電磁場(chǎng)的影響，eVTOL的芯片需要更強(qiáng)大的算力和更穩(wěn)定的可靠性和抗環(huán)境和電磁干擾能力。</p><p><br></p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/x0yLiaf5fF6zFQr1fOR9pthUTU9k2SgNfQbGfCDic8apb8KWf6KuNaJWZaDqYkKh095ELrZ8L5DiacCJaseO116fA/640?
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