適用于突風(fēng)環(huán)境的微型撲翼飛行器柔性翼氣動特性研究.pdf

1、微型飛行器是一種新型的飛行器，因其體積小、重量輕、使用靈活、成本低，故可廣泛應(yīng)用于軍、民用領(lǐng)域的偵察、通訊、搜救、勘測等領(lǐng)域。國內(nèi)外眾多研究機構(gòu)己投入相當(dāng)多的精力開始了廣泛的研究，研制出了一些成功飛行的樣機，相關(guān)技術(shù)也在進一步發(fā)展中。 論文總結(jié)了微型飛行器的通常飛行環(huán)境及影響其飛行品質(zhì)的主要因素。在制約微型飛行器發(fā)展的眾多技術(shù)障礙中，比較重要的一點是微型飛行器的突風(fēng)環(huán)境適應(yīng)能力。突風(fēng)環(huán)境是微型飛行器超低空飛行時無法回避的，因其重

2、量輕、轉(zhuǎn)動慣量小、氣動阻尼小，風(fēng)力和風(fēng)向隨機變化的突風(fēng)將引起其飛行速度、迎角和方向的突然變化，使其不能穩(wěn)定工作。論文從理論和實踐證明：基于仿生學(xué)原理的柔性翼技術(shù)可以顯著提高微型飛行器抵抗突風(fēng)環(huán)境的能力，且更適用于微型撲翼飛行器。 風(fēng)洞試驗技術(shù)是研究微型撲翼飛行器氣動特性以及突風(fēng)環(huán)境適應(yīng)能力的重要技術(shù)手段，也是驗證CFD分析工作正確性的重要途徑。論文在分析了撲翼飛行的基本原理后，進一步發(fā)展了基于改進片條理論的撲翼氣動力估算方法，在

3、不同條件下對柔性撲翼的氣動性能進行計算，后續(xù)的風(fēng)洞吹風(fēng)試驗驗證了該估算方法的準(zhǔn)確性和可靠性。在此基礎(chǔ)上，論文編制了基于Visual Basic和Fortran語言混合編成的微型撲翼飛行器機翼氣動估算軟件。 為了更加精確的計算柔性翼的氣動特性，論文綜合運用ANSYS軟件建立的柔性翼有限元分析模型和基于N-S方程的數(shù)值模擬，耦合分析了柔性機翼氣動彈性問題，并進一步研究了柔性翼結(jié)構(gòu)對機翼氣動性能的影響，得出了一些有指導(dǎo)意義的結(jié)論，同時