微型撲翼飛行器（Flapping-wing Mav）是一種以自然界中撲翼方式飛行的鳥類或昆蟲為模仿對象的新概念飛行器,以其相對于固定翼或旋翼飛行器特有的重量輕、體積小、機(jī)動性強(qiáng)、飛行效率高、反偵查能力強(qiáng)等特點(diǎn)在軍民領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景,因而成為新的研究熱點(diǎn)。在微型撲翼飛行器的設(shè)計(jì)中,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動模式的飛行機(jī)構(gòu)一直是研究的重點(diǎn)。本文以高效的模式和實(shí)現(xiàn)該運(yùn)動模式的機(jī)械結(jié)構(gòu)為研究重點(diǎn),主要內(nèi)容包括:以自然界中以撲翼為飛行方式的鳥類、昆蟲等為研究對象,研究了它們的飛行方式、運(yùn)動模式、飛行機(jī)理以及不同飛行模式等,從仿生學(xué)的角度出發(fā),根據(jù)尺度律原則為微型撲翼飛行器的設(shè)計(jì)中各種參數(shù)的確定提供理論基礎(chǔ)和指導(dǎo)方案;在分析了鳥類及昆蟲等以撲翼方式飛行的自然界的生物飛行方式的基礎(chǔ)上,利用兩個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)建立了撲動機(jī)構(gòu)模型,實(shí)現(xiàn)特定參數(shù)的撲動、扭轉(zhuǎn)間歇運(yùn)動,并且避免了采用間歇機(jī)構(gòu)所造成的沖擊載荷,建立數(shù)學(xué)模型,驗(yàn)證了機(jī)構(gòu)能夠得到“8”字型的翅尖運(yùn)動軌跡。對驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行了流體力學(xué)仿真,驗(yàn)證了撲動機(jī)構(gòu)的合理性。針對設(shè)計(jì)的撲動機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)了傳動機(jī)構(gòu)、撲動翅膀等部分,完成了微型撲翼飛行器整體機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。以尺度律原則和... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

無人飛行器分類譜圖[2]

第1章緒論3優(yōu)勢，相關(guān)領(lǐng)域的研究正在成為越來越多的科研機(jī)構(gòu)及相關(guān)研究人員的研究熱點(diǎn)，是未來飛行器的重點(diǎn)研究方向。1.1.2課題研究的意義在一些軍民生活的重要領(lǐng)域，如救災(zāi)現(xiàn)場，自然環(huán)境監(jiān)視、秘密軍事任務(wù)等應(yīng)用場景，微型撲翼飛行器以其體積孝隱蔽性強(qiáng)、機(jī)動性強(qiáng)、飛行效率高等優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮著不可替代的作用，隨著研究的進(jìn)一步深入，相關(guān)性能指標(biāo)的不斷提升，微型撲翼飛行器將會有更深入的服務(wù)于軍民生活，在更多的場景得到應(yīng)用。在地區(qū)的反恐行動當(dāng)中，對恐怖分子的偵察及監(jiān)視非常重要，微型撲翼飛行器可以在這種場景中等到非常好的應(yīng)用，在監(jiān)視恐怖分子的行動、竊取敵方情報(bào)等工作中，微型撲翼飛行器以其體積孝噪聲低、仿生外觀等特點(diǎn)，發(fā)揮著非常重要的作用�？植婪肿映３；瘖y成平民、隱藏在民宅中，在與恐怖分子短兵相接時(shí)，利用微型撲翼飛行器進(jìn)行偵察工作可以有效的避免人員傷亡、避開敵方陷阱。配備有特殊裝備的不同飛行器甚至可以完成聲音、影像情報(bào)獲取，完成目標(biāo)暗殺及敵方重要設(shè)施清除的工作。a）仿生撲翼飛行器的放飛準(zhǔn)備b）仿生撲翼飛行器的遙控飛行圖1.2作為偵查工具的撲翼飛行器在非軍事領(lǐng)域，微型撲翼飛行器依靠其體積小，機(jī)動性強(qiáng)，續(xù)航能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在營救遇難人員、農(nóng)作物護(hù)理、無人區(qū)偵察等應(yīng)用場景有著廣泛的應(yīng)用前景。體積孝機(jī)動性強(qiáng)可以幫助微型撲翼飛行器進(jìn)入因地震或山體滑坡造成封路的地點(diǎn)代替工作人員進(jìn)行搜救，續(xù)航能力強(qiáng)可以提高大面積種植的農(nóng)作物進(jìn)行農(nóng)藥、肥料的噴灑。另外，微型撲翼飛行器還可以代替人類在高危環(huán)境作業(yè)，如高輻射的報(bào)廢核電站、充滿劇毒氣體的高溫火山口等。隨著全球溫度逐漸升高，防范山火的任務(wù)也變得更加緊迫，攜帶紅外裝置的微型飛行器可以幫助護(hù)林員實(shí)現(xiàn)24

微型撲翼飛行

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]昆蟲的撲翼軌跡及高升力機(jī)理[J]. 吉愛紅,沈歡,李長龍,王寰,俞志偉.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]微型撲翼仿生“0”字和“8”字形撲動方式氣動特性研究[J]. 張紅梅,楊文青.  航空工程進(jìn)展. 2016(01)
[3]撲動軌跡對撲翼氣動特性影響的數(shù)值研究[J]. 朱建陽.  工程力學(xué). 2016(01)
[4]“納米蜂鳥”榮登《時(shí)代》周刊封面[J]. 亞丁.  航空世界. 2012(01)
[5]長耳鸮皮膚和覆羽耦合吸聲降噪特性研究[J]. 孫少明,任露泉,徐成宇.  噪聲與振動控制. 2008(03)
[6]微撲翼飛行器總體設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)[J]. 蘇進(jìn)展,方宗德,劉嵐.  光學(xué)精密工程. 2008(04)
[7]微型撲翼飛行器的升力風(fēng)洞試驗(yàn)[J]. 劉嵐,方宗德,張西金.  航空動力學(xué)報(bào). 2007(08)
[8]一種新型三維仿生撲翼機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[J]. 朱保利,昂海松,郭力.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(04)
[9]撲翼氣動力特性的數(shù)值研究[J]. 周超英,林玉峰.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(09)
[10]《塑料包裝技術(shù)》連載 擠出薄膜和軟包裝之四——熱封合[J]. 蔡韻宜,趙巖峰,SuSanE.M.selke.  塑料包裝. 2004(02)

博士論文
[1]長耳鸮翅膀氣動與聲學(xué)特性及其仿生應(yīng)用研究[D]. 廖庚華.吉林大學(xué) 2013
[2]蜻蜓翅膀功能特性力學(xué)機(jī)制的仿生研究[D]. 李秀娟.吉林大學(xué) 2013
[3]多自由度撲翼微型飛行器設(shè)計(jì)研究[D]. 朱保利.南京航空航天大學(xué) 2007
[4]仿鳥微型撲翼飛行器的氣功特性研究[D]. 曾銳.南京航空航天大學(xué) 2005

碩士論文
[1]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]. 高乾.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]微型多撲翼飛行器的流體分析與樣機(jī)研制[D]. 何亞男.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[3]蜻蜓翅膀微結(jié)構(gòu)與力學(xué)行為的仿生分析研究[D]. 陳應(yīng)龍.清華大學(xué) 2012
[4]微型撲翼飛行器尾翼的分析與設(shè)計(jì)方法研究[D]. 熊超.西北工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：3517670