仿生蜻蜓扑翼飞行器设计与气动特性研究
摘要
微型扑翼飞行器(FWMAV)凭借其仿生设计与高效机动性,在军事侦察与民用监测领域展现出广阔应用
前景。然而,现有研究多集中于仿鸟类扑翼飞行器,针对仿蜻蜓多自由度运动复现与气动干扰抑制的系统性研究仍
存在不足。本研究基于蜻蜓独特的异步扑动机制及低雷诺数非定常气动特性,提出一种前后翼异步扑动飞行器设计
方案。通过构建“平动-翻转”双自由度运动模型,结合计算流体力学(CFD)仿真优化机翼几何参数,并研制轻
量化仿生样机。实验结果表明,该设计可实现爬升率≥1m/s、转弯半径≤3m的灵活机动性能,验证了其气动效率与
结构稳定性。
前景。然而,现有研究多集中于仿鸟类扑翼飞行器,针对仿蜻蜓多自由度运动复现与气动干扰抑制的系统性研究仍
存在不足。本研究基于蜻蜓独特的异步扑动机制及低雷诺数非定常气动特性,提出一种前后翼异步扑动飞行器设计
方案。通过构建“平动-翻转”双自由度运动模型,结合计算流体力学(CFD)仿真优化机翼几何参数,并研制轻
量化仿生样机。实验结果表明,该设计可实现爬升率≥1m/s、转弯半径≤3m的灵活机动性能,验证了其气动效率与
结构稳定性。
关键词
仿生蜻蜓;微型飞行器;仿生学;结构设计;气动优化
全文:
PDF参考
[1]Ma K Y,Chirarattananon P,Fuller S B,et al.Controlled
flight of a biologically inspired,insect-scale robot[J].Science,
2013, 340(6132): 603-607.
[2]李秀娟.蜻蜓翅膀功能特性力学机制的仿生研究
[D].吉林:吉林大学,2013.
[3]曾锐,昂海松.仿鸟复合振动的扑翼气动分析[J].
南京航空航天大学学报,2003,35(1):6-12.
[4]陈应龙.蜻蜓翅膀微结构与力学行为的仿生分析
研究[D].北京:清华大学,2012.
Refbacks
- 当前没有refback。