本文關(guān)鍵詞： 撲翼 撲動(dòng) 扭轉(zhuǎn) 氣動(dòng)性能 升力 推力　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：撲翼飛行器是一種可以像鳥或者昆蟲一樣通過撲動(dòng)翅膀?qū)崿F(xiàn)飛行的新型飛行器,它具有體積小、質(zhì)量輕、隱蔽性好、靈活性好、操作簡(jiǎn)單、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn),在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域,都具有十分誘人的應(yīng)用前景。為此本課題將主要對(duì)可實(shí)現(xiàn)機(jī)翼?yè)鋭?dòng)和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的撲翼飛行器展開研究。本文通過分析發(fā)現(xiàn):具有多自由度撲動(dòng)機(jī)構(gòu)的撲翼飛行器仿生程度更高,因而具有較高的氣動(dòng)性能。為此,通過對(duì)已有的單曲柄雙搖桿撲翼結(jié)構(gòu)以及空間曲柄搖桿撲翼機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析和改進(jìn),并結(jié)合現(xiàn)實(shí)中鳥類的飛行姿態(tài),研制出了一種可同時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)翼?yè)鋭?dòng)和扭轉(zhuǎn)的撲翼機(jī)構(gòu),并通過對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,驗(yàn)證了該撲動(dòng)機(jī)構(gòu)的有效性。針對(duì)上述撲動(dòng)機(jī)構(gòu),采用計(jì)算流體力學(xué)方法對(duì)不同撲動(dòng)姿態(tài)的氣動(dòng)特性進(jìn)行研究,得到了使上述機(jī)構(gòu)獲得最大升力的翼翅扭轉(zhuǎn)角,從而確定了撲翼機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。根據(jù)得到的相關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù),對(duì)撲翼飛行器的樣機(jī)進(jìn)行了整體設(shè)計(jì)、構(gòu)件尺寸設(shè)計(jì)以及各部件的選型,并最終設(shè)計(jì)裝配得到了完整的樣機(jī)。搭建測(cè)力平臺(tái)對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了升力和推力實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果最終驗(yàn)證了該撲動(dòng)樣機(jī)相比于純撲動(dòng)撲翼機(jī)構(gòu)具有更優(yōu)良的氣動(dòng)特性。本文研究一方面,豐富了多自由度撲動(dòng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)涵,為后續(xù)撲翼飛行器的研究提供參考;另一方面,加深了對(duì)撲翼機(jī)構(gòu)氣動(dòng)特性的認(rèn)識(shí),有助于設(shè)計(jì)具有更好氣動(dòng)特性的撲翼飛行器。因此,本論文具有一定的理論及實(shí)際意義。
[Abstract]:Flapping-wing aircraft is a new type of aircraft which can fly by flapping its wings like birds or insects. It has the advantages of small volume, light weight, good concealment, good flexibility, simple operation, convenient carrying, and so on. In the military and civilian fields, Therefore, this paper will focus on the research of flapping-wing aircraft which can realize wing flutter and torsional motion. Through the analysis, it is found that the flapping-wing aircraft with multi-degree-of-freedom flutter mechanism has higher biomimetic degree. Therefore, it has higher aerodynamic performance. In this paper, by analyzing and improving the structure of single and double rocker flapping wings and the space crank rocker flapping wing mechanism, and combining with the flight attitude of birds in reality, A flapping wing mechanism is developed, which can realize both wing flutter and torsion simultaneously. The validity of the flapping mechanism is verified by kinematics simulation. The aerodynamic characteristics of different flutter positions are studied by computational fluid dynamics (CFD) method, and the wing wing torsion angle, which can obtain the maximum lift force, is obtained, and the kinematic parameters of the flapping wing mechanism are determined according to the relevant kinematics parameters. The prototype of flapping-wing aircraft is designed as a whole, the dimensions of the components are designed, and the selection of each component is given. Finally, a complete prototype was obtained by design and assembly. The lift and thrust experiments of the prototype were carried out on a force-measuring platform. The experimental results proved that the flutter prototype had better aerodynamic characteristics than the pure flapping wing mechanism. On the one hand, It enriches the connotation of multi-degree-of-freedom flutter mechanism and provides a reference for further research on flapping-wing aircraft. On the other hand, it deepens the understanding of the aerodynamic characteristics of flapping-wing mechanism and contributes to the design of flapping-wing aircraft with better aerodynamic characteristics. This paper has certain theoretical and practical significance.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V276

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 包文貴;;撲翼機(jī)今昔[J];航空知識(shí);1998年01期

2 何民;;像鳥兒一樣飛翔——撲翼機(jī)[J];兵器知識(shí);2001年03期

3 楊智春;李思政;舒忠平;白存儒;;一種柔性微型撲翼設(shè)計(jì)及其氣動(dòng)力特性的試驗(yàn)研究[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2006年01期

4 袁昌盛;宋筆鋒;;撲翼飛行器的發(fā)展與研究現(xiàn)狀[J];航空制造技術(shù);2006年12期

5 郭衛(wèi)剛;賈忠湖;康小偉;;微型撲翼飛行器的現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)[J];飛航導(dǎo)彈;2007年12期

6 高廣林;徐鳳;;微型撲翼飛行器的發(fā)展[J];國(guó)際航空;2010年06期

7 周驥平,武立新,朱興龍;仿生撲翼飛行器的研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2004年06期

8 高永寧;高曉燕;;一種新型旋轉(zhuǎn)式撲翼飛行器的原理結(jié)構(gòu)分析[J];直升機(jī)技術(shù);2007年04期

9 朱寶;王姝歆;;兩自由度撲翼機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)仿真研究[J];中國(guó)制造業(yè)信息化;2009年21期

10 崔曉峰;魏瑞軒;周新立;邵苗;黃建華;;仿鳥撲翼飛行器建模分析[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2009年16期

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前7條

1 于媚;小小飛機(jī)設(shè)計(jì)師[N];大眾科技報(bào);2004年

2 于媚;“撲翼機(jī)”是怎樣起飛的[N];科技日?qǐng)?bào);2005年

3 本報(bào)記者 吳德強(qiáng);撲翼飛機(jī)翅膀能像鳥樣扇[N];北京科技報(bào);2004年

4 李津軍;渴望飛上天的達(dá)·芬奇[N];科技日?qǐng)?bào);2002年

5 本報(bào)記者　 張曄 通訊員　 張紅慧;求索飛天路[N];科技日?qǐng)?bào);2005年

6 張孟軍;美擬加快機(jī)器鷹“孵化”進(jìn)程[N];科技日?qǐng)?bào);2004年

7 ;“我不是一個(gè)天才”[N];南京日?qǐng)?bào);2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 劉嵐;微型撲翼飛行器的仿生翼設(shè)計(jì)技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

2 曾銳;仿鳥微型撲翼飛行器的氣功特性研究[D];南京航空航天大學(xué);2005年

3 朱保利;多自由度撲翼微型飛行器設(shè)計(jì)研究[D];南京航空航天大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 高乾;兩自由度撲翼飛行器設(shè)計(jì)分析與樣機(jī)實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 宋海龍;微型撲翼飛行器傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及新型撲翼形式概念研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2005年

3 雷亞超;仿蝴蝶微型撲翼機(jī)飛行原理及撲翼機(jī)構(gòu)研究[D];南昌航空大學(xué);2013年

4 劉聰;仿生撲翼飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其動(dòng)力學(xué)仿真研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

5 嚴(yán)輝;基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的微撲翼飛行器翅翼機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[D];西南交通大學(xué);2007年

6 周凱;微撲翼飛行器動(dòng)力學(xué)仿真及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

7 周啟生;仿生撲翼飛行器設(shè)計(jì)及空氣動(dòng)力特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

8 張明偉;基于仿生學(xué)的微撲翼飛行器控制技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

9 熊超;微型撲翼飛行器尾翼的分析與設(shè)計(jì)方法研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

10 江敬強(qiáng);仿生微撲翼飛行器撲翼機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其動(dòng)態(tài)模擬和分析[D];西南交通大學(xué);2007年

，

本文編號(hào)：1521144