撲翼飛行器機(jī)翼開孔對(duì)其氣動(dòng)特性的影響研究.pdf

1、近年來(lái)，微型飛行器(MAV)逐漸成為飛行器設(shè)計(jì)領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。微型飛行器體積小，重量輕，具有很好的隱蔽性，能在一些特殊領(lǐng)域（如:城市反恐，生化探測(cè)，地質(zhì)勘測(cè)等領(lǐng)域）完成一些常規(guī)飛行器難以應(yīng)付的特殊任務(wù);相比微型固定翼飛行器和旋翼飛行器，微型撲翼飛行器將升舉和推進(jìn)兩種功能集于一體，具有更強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性和靈活性，因此人們將撲翼飛行方式作為主要的研究對(duì)象。
　　鳥類的初級(jí)飛羽和次級(jí)飛羽會(huì)隨著翅翼的上撲下?lián)溥\(yùn)動(dòng)而張開閉合，從而產(chǎn)生正升力;鳥類的

2、整個(gè)撲翼流場(chǎng)，除去翅翼前緣處，及尾流的部分區(qū)域外，其他區(qū)域基本可視為無(wú)旋，而升推力的產(chǎn)生跟旋渦有密切的關(guān)系。根據(jù)以上兩點(diǎn)，本文基于仿鴿子翅翼，在翼面上以不同布局進(jìn)行開孔，并在開孔處安裝活頁(yè)，以此來(lái)模擬鳥類翅翼羽毛的開合，探索機(jī)翼開孔對(duì)撲翼飛行器氣動(dòng)特性的影響。
　　首先采用數(shù)值模擬方法。本文使用ADAMS軟件建立撲翼飛行器的模型并仿真其運(yùn)動(dòng);使用ICEM CFD軟件建立各翼型的模型并劃分網(wǎng)格;然后使用FLUENT軟件模擬各翼型的流

3、場(chǎng)，獲得一系列不同控制環(huán)境下的升力系數(shù)曲線和阻力系數(shù)曲線。經(jīng)過(guò)分析得出，機(jī)翼在前緣翼梢處和次級(jí)飛羽處開孔的撲翼飛行器具有較好的氣動(dòng)特性。
　　然后采用試驗(yàn)分析方法。將無(wú)孔機(jī)翼和以不同“活頁(yè)”布局開孔的各翼型安裝在可控制撲動(dòng)頻率的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，并將其置于本文自行設(shè)計(jì)的用于測(cè)量撲翼飛行器升力的簡(jiǎn)易風(fēng)洞試驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)處理和分析由數(shù)據(jù)采集卡獲取的一系列升力數(shù)據(jù)，得出了與數(shù)值模擬方法相接近的結(jié)論:在翼面上合理布局“活頁(yè)”，可以改善撲