By Mao Xinhui & Tongji

　　Starting, sliding, accelerating and leapfrogging... Amidst blossoming summer flowers, graduation season comes around, and a group of students from Tongji University make the graduation design "go to sky". Recently, a student team from the School of Aeronautics and Mechanics Tongji University developed a bionic flying fish drone and successfully tested flying.

　　"Bionic drone is a kind of aircraft that 'learns from nature'. After natural selection and evolution for hundreds of millions of years, creatures in nature boast excellent characteristics, such as efficient aerodynamic shape, reliable internal structure and unique environmental perception system, etc." said Shen Haijun, Instructor and Professor of the School of Aeronautics and Mechanics Tongji University, and these excellent characteristics exert considerable reference value for human sci-tech development and product design. In order to avoid natural enemies, flying fish have evolved the ability of gliding on the water at high speed, which is a great wonder in nature.

　　According to the calculation data of research group, flying fish features excellent aerodynamic performance; with rapid flow velocity on the surface of fish body, a low-pressure area is generated, providing sufficient lift for the flying fish. Due to the interference of airflow between pectoral and pelvic fins, the flying fish can gain extra lift. "This has revealed the secret for flying fish to glide for a long time."

　　The simulation results also show that the flying fish's stall angle of attack can attain up to 30°, surpassing many modern airplanes and demonstrating exceptional anti-stall capability. Moreover, the maximum lift-drag ratio can reach 25, achieving such a surprisingly high aerodynamic efficiency.

　　Shen Haijun has been researching profiling aircraft for many years, and collected thousands of original aircraft models in his tiny aircraft laboratory. For the purpose of obtaining aerodynamic shape of flying fish, the research team headed for Hainan, purchased 4 live flying fish, then measured and three-dimensionally scanned the flying fish.

　　The research group also leveraged computational fluid mechanics software to perform theoretical simulation and analysis of flying fish on a large workstation. After months of calculation and data collation, teachers and students finally obtained a range of aerodynamic performance data such as flying fish airplane surface pressure, flow field, pressure field, lift/drag/lift-drag ratio and stability curve, etc.

　　In terms of production, the design of bionic flying fish airplane required the structure and manufacturing process to be as simple as possible and light enough. Therefore, teachers and students set the plane as detachable modules when designing the structure. The flying fish airplane consisted of more than 100 parts, and each part was designed with lightened holes to control the total weight of airplane. Assembling parts, fixing glues, laying masks, polishing, pasting camouflage skins, installing power devices and control systems...Eventually, the airplane was accomplished.

　　This flying fish airplane has a wingspan of 1.5 meters, a body length of 1.8 meters and a tailwheel landing gear layout, installed with two-blade high-efficiency propeller and powered by high-power motor and lithium battery.

　　"It is thrilling to develop a bionic flying fish airplane and let it fly into the sky. This work reveals magical charm of bionic flight." said a student.