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、機動性強、飛行效率高、反偵查能力強等特點在軍民領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景,因而成為新的研究熱點。在微型撲翼飛行器的設(shè)計中,實現(xiàn)復雜運動模式的飛行機構(gòu)一直是研究的重點。本文以高效的模式和實現(xiàn)該運動模式的機械結(jié)構(gòu)為研究重點,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、運動模式、飛行機理以及不同飛行模式等,從仿生學的角度出發(fā),根據(jù)尺度律原則為微型撲翼飛行器的設(shè)計中各種參數(shù)的確定提供理論基礎(chǔ)和指導方案;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,利用兩個曲柄搖桿機構(gòu)建立了撲動機構(gòu)模型,實現(xiàn)特定參數(shù)的撲動、扭轉(zhuǎn)間歇運動,并且避免了采用間歇機構(gòu)所造成的沖擊載荷,建立數(shù)學模型,驗證了機構(gòu)能夠得到“8”字型的翅尖運動軌跡。對驅(qū)動機構(gòu)進行了流體力學仿真,驗證了撲動機構(gòu)的合理性。針對設(shè)計的撲動機構(gòu),設(shè)計了傳動機構(gòu)、撲動翅膀等部分,完成了微型撲翼飛行器整體機構(gòu)的設(shè)計。以尺度律原則和... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 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構(gòu)及相關(guān)研究人員的研究熱點，是未來飛行器的重點研究方向。1.1.2課題研究的意義在一些軍民生活的重要領(lǐng)域，如救災現(xiàn)場，自然環(huán)境監(jiān)視、秘密軍事任務等應用場景，微型撲翼飛行器以其體積孝隱蔽性強、機動性強、飛行效率高等優(yōu)點發(fā)揮著不可替代的作用，隨著研究的進一步深入，相關(guān)性能指標的不斷提升，微型撲翼飛行器將會有更深入的服務于軍民生活，在更多的場景得到應用。在地區(qū)的反恐行動當中，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用，在監(jiān)視恐怖分子的行動、竊取敵方情報等工作中，微型撲翼飛行器以其體積孝噪聲低、仿生外觀等特點，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，利用微型撲翼飛行器進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、影像情報獲取，完成目標暗殺及敵方重要設(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，機動性強，續(xù)航能力強等特點，在營救遇難人員、農(nóng)作物護理、無人區(qū)偵察等應用場景有著廣泛的應用前景。體積孝機動性強可以幫助微型撲翼飛行器進入因地震或山體滑坡造成封路的地點代替工作人員進行搜救，續(xù)航能力強可以提高大面積種植的農(nóng)作物進行農(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，防范山火的任務也變得更加緊迫，攜帶紅外裝置的微型飛行器可以幫助護林員實現(xiàn)24

微型撲翼飛行

【參考文獻】：
期刊論文
[1]昆蟲的撲翼軌跡及高升力機理[J]. 吉愛紅,沈歡,李長龍,王寰,俞志偉.  南京航空航天大學學報. 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. 2016(01)
[4]“納米蜂鳥”榮登《時代》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)計及實驗[J]. 蘇進展,方宗德,劉嵐.  光學精密工程. 2008(04)
[7]微型撲翼飛行器的升力風洞試驗[J]. 劉嵐,方宗德,張西金.  航空動力學報. 2007(08)
[8]一種新型三維仿生撲翼機構(gòu)設(shè)計與分析[J]. 朱保利,昂海松,郭力.  南京航空航天大學學報. 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)大學學報. 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特性及其仿生應用研究[D]. 廖庚華.吉林大學 2013
[2]蜻蜓翅膀功能特性力學機制的仿生研究[D]. 李秀娟.吉林大學 2013
[3]多自由度撲翼微型飛行器設(shè)計研究[D]. 朱保利.南京航空航天大學 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 2005

碩士論文
[1]兩自由度撲翼飛行器設(shè)計分析與樣機實驗研究[D]. 高乾.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[2]微型多撲翼飛行器的流體分析與樣機研制[D]. 何亞男.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[3]蜻蜓翅膀微結(jié)構(gòu)與力學行為的仿生分析研究[D]. 陳應龍.清華大學 2012
[4]微型撲翼飛行器尾翼的分析與設(shè)計方法研究[D]. 熊超.西北工業(yè)大學 2007



本文編號：3517670