撲翼飛行器機翼開孔對其氣動特性的影響研究.pdf

1、近年來，微型飛行器(MAV)逐漸成為飛行器設計領域的新熱點。微型飛行器體積小，重量輕，具有很好的隱蔽性，能在一些特殊領域（如:城市反恐，生化探測，地質勘測等領域）完成一些常規(guī)飛行器難以應付的特殊任務;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兩種功能集于一體，具有更強的機動性和靈活性，因此人們將撲翼飛行方式作為主要的研究對象。
　　鳥類的初級飛羽和次級飛羽會隨著翅翼的上撲下?lián)溥\動而張開閉合，從而產(chǎn)生正升力;鳥類的

2、整個撲翼流場，除去翅翼前緣處，及尾流的部分區(qū)域外，其他區(qū)域基本可視為無旋，而升推力的產(chǎn)生跟旋渦有密切的關系。根據(jù)以上兩點，本文基于仿鴿子翅翼，在翼面上以不同布局進行開孔，并在開孔處安裝活頁，以此來模擬鳥類翅翼羽毛的開合，探索機翼開孔對撲翼飛行器氣動特性的影響。
　　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動;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，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)過分析得出，機翼在前緣翼梢處和次級飛羽處開孔的撲翼飛行器具有較好的氣動特性。
　　然后采用試驗分析方法。將無孔機翼和以不同“活頁”布局開孔的各翼型安裝在可控制撲動頻率的傳動機構上，并將其置于本文自行設計的用于測量撲翼飛行器升力的簡易風洞試驗平臺上進行試驗。經(jīng)過處理和分析由數(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論:在翼面上合理布局“活頁”，可以改善撲