新加坡科技設計大學（Singapore University Technology and Design，SUTD）副教授馮恩黃（Foong Shaohui）與其研究團隊，近日成功開發出一款僅 32 克重卻可穩定懸停近半小時的單旋翼無人機。其研發靈感來自楓樹種子的無人機「SG60」，創下同級別機種中極具突破性的續航表現。

據科技新聞 Interesting Engineering，這款無人機，是團隊繼十年前完成的多旋翼機種「SG50」後的全新成果。雖然 SG50 能持續飛行 50 分鐘，但由於結構複雜、體積龐大，促使團隊轉向探索更簡約、有效的設計。

靈感源於大自然

研究團隊觀察到楓樹種子在落下時，會以螺旋方式緩慢旋轉，因此從中汲取靈感，仿生設計出一款僅需一顆馬達即可穩定飛行的無人機。

馮恩黃表示，這款飛行載具從結構到功能皆極簡設計，如同楓樹種子般，每一個零件都對升力（lift）的產生具有實質貢獻，且無任何多餘配件。升力是作用在飛行物體上一種垂直於氣流方向的力，它使物體得以克服重力、升空或維持飛行。

SG60 的原型機採用單一旋翼驅動整體機身旋轉，藉由大型機翼產生升力，並透過穩定機制維持飛行平衡。其設計無需齒輪或拍擊式裝置，也非依賴 AI 技術，而是純粹運用自然原理與空氣動力學，達成穩定且高效的飛行表現。

馮恩黃指出，隨著無人機尺寸縮小，飛行效率往往隨之下降。小型無人機普遍面臨續航力不足的挑戰。此外，由於小型螺旋槳所能產生的推力有限，飛行時仍需消耗相對較大的能量。他強調，團隊的目標正是要突破這一瓶頸，提升小型無人機在能源效率與續航力上的表現。

小機體大潛力

團隊結合空氣動力學理論與實驗數據，並透過演算法調整機翼的形狀、角度與重心配置，成功打造出高效能的飛行器。最終，SG60 達到每一瓦電力就能承載 9.1 克的重量，效能在同類產品中實屬出色。

SG60 結構輕巧、可重複使用且具備長時間續航力，特別適合用於如氣象觀測等低成本、長時間任務。未來，有望成為無線電探空儀（radiosonde）的替代方案，提供更具機動性與環保的選擇。

無線電探空儀是由充滿氦氣或氫氣的氣球搭載升空，在中低層大氣測量氣流數據，並通過無線電將資料傳回地面氣象站的儀器。

團隊強調，其研發的下一步是在不增加無人機重量的前提下，提升 SG60 的有效載荷與飛行時間，使機體能持續飛行超過一小時。