1小时31分04秒98。这是北航前沿科技创新研究院新概念飞行器团队自主研发并试飞的“双关节大鸟扑翼飞行器”(简称“扑翼飞行器”)的飞行续航时间。10月21日，新京报记者从北航获悉，此次创下新的世界纪录。
据介绍，吉尼斯纪录对世界上现有的人工扑翼飞行器进行了充分的调查，认为这种飞行器的续航优势具有很好的实际应用前景，纪录名称确定为“扑翼无人机单次充电飞行时间最长”。
扑翼飞行器优于传统飞行器，具有重要的应用前景。
白色的梭身，在飞行中，一对近乎透明的翅膀像鸟儿一样展开并拍打着。这就是这次研制的扑翼飞机在空中的样子。据介绍，这款飞机如此持久飞行的背后，是北航前沿科技创新院新概念飞机团队在扑翼领域近10年的努力。该团队由焦宗霞教授和赵龙飞副研究员领导。目标是突破扑翼的实用分析和设计方法，争取扑翼飞行性能的本质突破。
扑翼飞机为什么有研究价值？据团队相关负责人介绍，扑翼飞行机理复杂，控制难度大，对机械系统要求极高。人工扑翼很难达到飞行能力。1903年，莱特兄弟完成了第一次成功的载人动力飞行。此后，固定翼和直升机成为主流的空中运输平台，扑翼飞行的探索沉寂了很久。随着航空技术的飞速发展，研究人员逐渐发现，即使是最先进的飞机，在很多方面也远远达不到自然界中鸟类、昆虫等飞行生物的水平。因此，近年来扑翼研究再次成为研究热点，在军事侦察、火星探测、机场驱鸟、临近空间飞行器等领域具有重要的应用前景。
扑翼设计不仅包含了传统飞行器的几何参数，还包含了多自由度的柔性和运动参数，使得现有的飞行器设计理论无法应用于设计等方面。对此，北航团队首创了“扑翼推进波”理论，将周期性扑翼运动构建成时间平均的解析波输运模型，开辟了从扑翼复杂参数快速评估气动性能的理论通道，进而突破了扑翼正向优化设计难题。相关理论多次发表在《AIAA日报》等顶级航空航天期刊上，对扑翼飞行器的研发起到了关键的指导作用。基于上述理论成果，团队开展了一系列翼展20cm至2m的扑翼飞行器的样机研制和飞行试验。
靠严格的飞行规则成功挑战世界纪录。
2021年10月，北航团队申请吉尼斯挑战。这是因为之前扑翼飞机飞行时间较短，大多只能达到半小时左右，明显落后于常规布局的其他类型飞机，实际应用意义不高。所以扑翼飞行时间的吉尼斯纪录一直处于空缺状态。为了记录该项目，吉尼斯世界纪录对世界上现有的人造扑翼飞机进行了充分的调查，最终得出的结论是，挑战者扑翼飞机如果能飞行1小时，将比现有的扑翼飞机具有绝对的续航优势，具有很好的实际应用前景。因此，吉尼斯纪录官方将一小时的续航能力作为扑翼飞行器首次飞行时间纪录的项目指标，并将纪录名称确定为“扑翼无人机单次充电最长飞行时间”。
“事实上，早在2021年初进行飞行员测试时，扑翼飞机的实际飞行时间已经达到53分钟，其理论飞行效率超过了大多数固定翼飞机。”据上述负责人介绍，经过对动力系统和机翼动力学的进一步优化调整，团队实现了扑翼飞行器性能的又一次跃升，达到了本届纪录挑战的最佳状态。受疫情、限飞政策和天气影响，最终扑翼飞行挑战时间确定为2022年7月21日。根据挑战规则，在飞行前，见证人必须确认飞机仅由电池供电，不允许使用太阳能电池，并且起飞前要对电池进行包装，以确保挑战记录的整个过程中电池没有被更换或充电。整个挑战过程严格按照挑战规则进行，任何失误都将被视为挑战失败。挑战赛有多名第三方见证人和计时员参加，全程被多个摄像头记录。
“当扑翼飞机留空50分钟，接近之前的最佳飞行状态时，大家都紧张在原地，直到飞机成功突破1小时续航，大家才松了口气。”目睹飞行的工作人员回忆说，最终，在大约1小时20分钟的时间里，团队发现飞机的动力即将达到极限，飞手用仅存的动力尽可能将扑翼飞机爬升到更大的高度。之后飞机开始用最低的动力平飞，最后慢慢下降，安全着陆。认证过程中的所有源文件都经过吉尼斯纪录中国机构和伦敦总部的共同审核，挑战通过。最后确定飞机的续航时间为1小时31分04秒98。
据介绍，在扑翼飞行器的研究中，团队老师充分调动了学生的积极性和创造性。飞机研制团队的学生包括12名博士生、硕士生和本科生，带动了很多博士项目。本科生的创造性中级成果在科技竞赛中多次获奖。