沈海军 余翼

    2021年6月1日，一条长1.8米、全身碧蓝的“大飞鱼”掠过上海市郊上空，历经数分钟飞行后稳稳落地。它便是同济大学飞行器工程研究团队的最新研究成果—一架仿生飞鱼无人机。

    人类仿生飞行的想法由来已久，严格讲，《封神榜》中的雷震子、中国明代的飞行火器“神火飞鸦”均可以被纳入仿生飞行的范畴。仿生飞行学致力于发现飞鸟、飞鱼、昆虫等会飞生物的优良飞行特性，并将这些性能运用到飞行器研制之中。如今，仿生飞行学已发展成为现代航空领域的重要方向之一。仿生与仿形飞行器

    自然界中，经过亿万年的优胜劣汰，许多生物进化出了诸如高效的气动外形、可靠的内部结构、独特的环境感知系统等优良特性，这无疑给人类发展新科技和设计新产品提供了重要参考。20世纪初，仿生技术逐渐走进人们的视野。直到20世纪60年代，美国科学家斯蒂尔提出仿生学概念，仿生学才被人们视为一门专门学科纳入科研和生产当中。

    近年来，人们将仿生学运用到飞行器设计中，以提升飞行器的性能，并且取得显著效果，于是就有了“仿生飞行器”。飞行器仿生具有不同的分类，包括形态仿生、结构仿生和肌理仿生等。其中，形态仿生也叫仿形仿生，是指飞行器从外形上对自然界生物进行模仿；结构仿生则是指飞行器在内部结构上参考自然界中的特定生物；肌理仿生是指飞行器在表面设计时参照生物体表的微观肌理。不管何种仿生，目标都是一致的，那就是寄希望以此增强飞行器的性能。

    在诸多仿生飞行器的研制思路中，仿形是最常见的仿生设计形式之一。缤纷多彩的大自然里，万物形态各异，为人们设计飞行器外形提供了原始的参照样本。

    早在2000多年前的古埃及，人们参照鸟类的形态制造出“古埃及木鸟”，其外形已初具滑翔机的雏形；2019年，同济大学的研究团队更是给上述“古埃及木鸟”装上动力，并把它送上了蓝天。20世纪初，人们热衷于对鸟类、蝙蝠和昆虫的形态进行模仿，制作出了形形色色的飞行器，但因为当时的技术水平有限，这些飞行器的飞行性能低下，尚无法与自然界中的原型生物相提并论。

    在人类发明飞机之前，最重要的技术突破是将飞行器分为两部分开展设计 ......