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题名仿绿头鸭扑翼飞行器的低速飞行气动特性仿真研究
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作者
祁武超
高展通
田素梅
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机构
沈阳航空航天大学辽宁省飞行器复合材料结构分析与仿真重点实验室
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出处
《无人系统技术》
2024年第2期39-50,共12页
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基金
国家自然科学基金(11502149,12002218)
辽宁省自然科学基金(2019-ZD-0228)
辽宁省教育厅系列项目(JYT2020029,JYT2020034)。
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文摘
针对仿绿头鸭扑翼飞行器,在刚性扑动基础上引入了展向弯折和弦向扭转两种运动方式,提出了4种不同扑动路径的描述方程,并对其低速飞行气动特性进行了研究。首先,根据绿头鸭翼翅外形选择NACA 6411翼型并对其弯度和长度进行修正,通过放样创建扑翼几何构型。之后,基于动网格技术构建扑翼流场网格模型,包含刚性扑动、机翼弯折和机翼扭转等3种不同扑动形态。最后,使用Fluent进行瞬态仿真,基于压力耦合求解器和k-ω湍流模型得到不同扑动形态下飞行速度为2 m/s时的气动特性。结果表明,在低速飞行时,非对称扑动效应、展向弯折效应和弦向扭转效应均可起到增加升力、降低阻力的效果。所提出的3个扑动模型相对传统的对称刚性扑动模型分别能提高3.89%、14.78%、24.44%的升力,其中弯扭组合形式的扑动提供的推力能够抵消前飞时的空气阻力。
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关键词
扑翼飞行器
微小型飞行器
仿生
动网格
柔性扑动
气动特性
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Keywords
Flapping Wing Air Vehicle
Micro Aerial Vehicle
Bionic
Dynamic Grid
Flexible Flapping
Aerodynamic Characteristics
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分类号
V276
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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