可变拍幅扑翼飞行器模型设计与气动特性分析

作者:梁金泽; 潘天宇; 郑孟宗*; 彭连松; 曹梦达
来源:北京航空航天大学学报, 2023, 1-18.
DOI:10.13700/j.bh.1001-5965.2023.0271

摘要

目前MAV在军事以及民用方面都正在普及,发挥着越来越重要的作用。扑翼生物在飞行过程中展现了其气动效率高,动作敏捷,可稳定悬停等优点。本文以扑翼昆虫为研究对象,提出了一种新型的扑翼飞行器,设计了一种可变旋转轨道半径的扑翼机械结构模型和控制系统。进行旋转半径变化时,芯片控制变轨电机转动,进而改变变位滑块距离旋转中心的位置,通过传动机构最终表现为扑翼拍动幅度的改变。针对设计的机械结构,进行坐标系建立和表达式的推导,同时利用XFlow进行流体仿真试验,通过基准实验、双翼变幅值仿真流体试验以及单翼变幅值仿真流体试验,得到相应的结论,验证了可变拍幅扑翼飞行器模型的合理性和可行性,为后续研究及样机制作提供了数据支持。

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