北京卫视纪实科教频道2025年7月27日《科普中国·直击最前沿》栏目播出：

让机械长出“生命的翅膀”

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自然界中，蜂鸟堪称飞行界的芭蕾舞者——它们不仅能以每秒80次的速度拍打翅膀，还能在空中悬停、倒飞、甚至360°旋转。

如今，北京航空航天大学的科学家们让机械也长出了"生命的翅膀"，造出了一只足以以假乱真的"仿生蜂鸟"。

千年梦想：人类为何痴迷扑翼飞行？

从春秋战国时期墨子制造的"木鸢"，到文艺复兴时期达·芬奇绘制的扑翼机草图，人类对扑翼飞行的探索已持续两千余年。而如今，科学家真正破解了蜂鸟的飞行密码。

为什么模仿蜂鸟这么难？

蜂鸟体型仅手掌大小，重量不足一颗鸡蛋，而翅膀拍动频率高达80次/秒，能实现直升机般的精准悬停，飞行效率远超现代无人机。

北航吴江浩教授团队历时十余年，终于研制出我国首个具备自主悬停能力的仿蜂鸟微型飞行器，其技术难度堪称"在小尺度上重建一套飞行体系"。

三大技术突围：让机械鸟"活"过来

"扑得动"——给机械装上"翅膀肌肉"

团队从零开始设计了一套平面四连杆机构，模仿蜂鸟180°大角度拍翅，采用高强度尼龙复合材料，可承受每秒数十次的高频运动，并且连续工作数百小时不损坏。

"飞得起"——破解升力密码

关键突破在于借鉴昆虫"梁+膜"结构原理设计了翅膀：碳纤维骨架+聚酰亚胺薄膜，重量仅占机身1%却能产生1.5倍体重的升力。

研发过程中，团队甚至尝试过面包店包装袋等材料，最终发现，一种用于电子器件的高温薄膜才是理想之选。

"稳得住"——给机械鸟装"大脑"

1.8克微型飞控板：集成陀螺仪、加速度计

仿生控制算法：毫秒级响应扰动

翼-身耦合控制：模仿蜂鸟身体摆动

0.18秒完成360°旋转（比真蜂鸟还快！）

未来应用：从"科技玩具"到"侦察利器"

这只"仿生蜂鸟"不只酷炫，它可以做到：

灾后救援：穿越废墟搜寻生命迹象

生态监测：近距离观察野生动物不惊扰

管道巡检：飞入人类难以到达的狭小空间

吴教授透露，未来还将赋予它"跨介质能力"——既能飞又能游，甚至可能发展出"蜂鸟群"协同作业！

当科技与自然如此完美融合，正如吴教授所说："让机械长出生命的翅膀，本身就是对自然最崇高的致敬。"

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编辑：王晴