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仿鸟扑翼飞行器自主起降技术研究进展
被引量:
8
1
作者
马东福
宋笔锋
+1 位作者
宣建林
年鹏
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期265-273,共9页
以仿鸟扑翼飞行器自主起降技术为主要研究对象,首先通过文献调研重点分析了自然界鸟类起降方式。然后分析了国内外仿鸟扑翼飞行器自主起降技术的研究现状,并对垂直起降技术、弹跳起降技术、滑跑起降技术和滑翔起降技术进行了阐述,对相...
以仿鸟扑翼飞行器自主起降技术为主要研究对象,首先通过文献调研重点分析了自然界鸟类起降方式。然后分析了国内外仿鸟扑翼飞行器自主起降技术的研究现状,并对垂直起降技术、弹跳起降技术、滑跑起降技术和滑翔起降技术进行了阐述,对相关的关键科学问题进行了梳理。最后对仿鸟扑翼飞行器自主起降技术未来的发展趋势和研究内容进行了展望。
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关键词
仿
鸟
扑
翼
飞行器
(
bfav
)
自主起降
起飞机理
弹跳起飞
起降机构
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职称材料
仿鸟型扑翼飞行器气动/结构/飞行力学耦合研究进展
被引量:
11
2
作者
薛栋
宋笔锋
+1 位作者
宋文萍
杨文青
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2018年第1期88-97,共10页
仿鸟型扑翼飞行器在飞行机动性和飞行效率上有巨大发展潜力,是一种具有较高研究价值和应用前景的微型飞行器。由于仿鸟型扑翼飞行器的柔性扑动翼在扑动过程中会产生较大结构变形,同时扑动翼的扑动运动与机体的刚体运动会产生高度耦合,...
仿鸟型扑翼飞行器在飞行机动性和飞行效率上有巨大发展潜力,是一种具有较高研究价值和应用前景的微型飞行器。由于仿鸟型扑翼飞行器的柔性扑动翼在扑动过程中会产生较大结构变形,同时扑动翼的扑动运动与机体的刚体运动会产生高度耦合,因此需要从气动、结构与飞行力学多学科耦合的角度对该类飞行器的气动特性和飞行稳定性进行分析。针对该类飞行器的气动机理、气动/结构耦合研究、飞行稳定性分析方法以及扑动翼的柔性对飞行稳定性的影响等方面进行了国内外现状的分析和总结。目前仿鸟型扑翼飞行器的发展还面临着诸多难题,尤其在非定常气动机理、气动/结构耦合的尺度律以及气动/结构/飞行力学的耦合方法等方面亟需进一步的突破和发展。
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关键词
仿
鸟
扑
翼
飞行器
非定常空气动力学
尺度律
多学科耦合
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职称材料
仿麻雀飞行器扑翼轨迹规划及运动特性研究
被引量:
1
3
作者
王智森
李勋
邱旺龙
《宜春学院学报》
2023年第6期50-54,共5页
通过观察麻雀高机动性、灵活性和稳定性的飞行姿态,模仿设计了一种基于曲柄摇杆机构的仿麻雀飞行器扑翼结构,提出了仿麻雀飞行器扑翼的参数确定、机构求解、结构设计、轨迹规划、运动特性研究及样机实验验证的一体化分析方法。结果表明...
通过观察麻雀高机动性、灵活性和稳定性的飞行姿态,模仿设计了一种基于曲柄摇杆机构的仿麻雀飞行器扑翼结构,提出了仿麻雀飞行器扑翼的参数确定、机构求解、结构设计、轨迹规划、运动特性研究及样机实验验证的一体化分析方法。结果表明:扑翼翼尖的运动轨迹为近似“8”字形,与麻雀扑翼翼尖运动轨迹相吻合,扑翼扑动、扭转运动具有稳定的耦合特性关联。该方法对同类型仿生飞行器的开发设计有可供参考的实用价值。
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关键词
仿
麻雀
飞行器
扑
翼
机构
轨迹规划
运动特性
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职称材料
仿鸟扑翼机器人气动力建模与分析
被引量:
9
4
作者
陈亮
管贻生
张宪民
《华南理工大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第6期53-57,70,共6页
采用改进的叶素理论对仿鸟扑翼机器人的空气动力学问题进行了研究,建立了低雷诺数、非定常条件下,仿中小尺度飞鸟扑翼机器人的扑动模型和扭转模型,并考虑非定常尾涡对展向气流的下洗效应,对飞行迎角进行了修正.在此基础上,建立了扑翼机...
采用改进的叶素理论对仿鸟扑翼机器人的空气动力学问题进行了研究,建立了低雷诺数、非定常条件下,仿中小尺度飞鸟扑翼机器人的扑动模型和扭转模型,并考虑非定常尾涡对展向气流的下洗效应,对飞行迎角进行了修正.在此基础上,建立了扑翼机器人的升力模型和推力模型.实验数据与仿真结果基本吻合,较好地揭示了气动力在下扑和上扑阶段的变化趋势.以该模型为基础,进一步分析了扑翼机器人的飞行机理和气动特性,发现升力由扑翼内、外翼段共同产生,而推力主要由外翼段产生,且改变扑翼频率对推力的影响要大于升力.结果表明,文中方法在仿鸟扑翼机器人的气动力分析方面是有效的.
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关键词
仿
鸟
扑
翼
机器人
非定常空气动力学
低雷诺数
叶素理论
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职称材料
扑翼飞行器柔性尾翼动力学模型的建立与研究
被引量:
4
5
作者
黄灿
李文彬
+2 位作者
赵卫凯
吴杰
朱攀
《兵器装备工程学报》
CAS
北大核心
2020年第5期9-14,共6页
建立了包含鸟类尾翼扑动和滚转的动力学模型,引入柔性变形度并给出气动特性的计算方法,分析了形状、角度和材料3个主要因素对尾翼动力学性能的影响规律,结合XFlow仿真结果进行分析。结果显示,扇形和燕尾形有更大的俯仰力矩和偏航力矩;...
建立了包含鸟类尾翼扑动和滚转的动力学模型,引入柔性变形度并给出气动特性的计算方法,分析了形状、角度和材料3个主要因素对尾翼动力学性能的影响规律,结合XFlow仿真结果进行分析。结果显示,扇形和燕尾形有更大的俯仰力矩和偏航力矩;尾翼所受力和力矩随张开角度增大而增大,随柔性变形度增大而减小;张开角度和柔性变形度的变化对燕尾形尾翼的影响大于对扇形尾翼的影响;XFlow仿真结果与模型计算结果的变化规律一致,两者的平均相对误差为17.58%。
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关键词
仿
鸟
扑
翼
飞行器
柔性变形
尾
翼
俯仰力矩
偏航力矩
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职称材料
果蝇悬飞翅拍动力学问题的建模和数值求解
6
作者
柯希俊
张卫平
+3 位作者
蔡雪飞
张正
楼星梁
陈文元
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第8期1307-1315,1322,共10页
针对悬飞果蝇翅拍动力学问题,基于稳态气动力模型给出了改进的准稳态气动力矩模型,建立了两自由度的非线性翅拍动力学方程,通过假设翅拍运动和翅膀扭转运动可以解耦计算.基于改进的准稳态气动力模型,采用常规常微分方程数值求解算法和...
针对悬飞果蝇翅拍动力学问题,基于稳态气动力模型给出了改进的准稳态气动力矩模型,建立了两自由度的非线性翅拍动力学方程,通过假设翅拍运动和翅膀扭转运动可以解耦计算.基于改进的准稳态气动力模型,采用常规常微分方程数值求解算法和边界值数值求解算法分别对已知翅运动的其中一个自由度的翅膀拍打力学方程和翅膀扭转动力学方程进行了求解.数值结果表明,理论预测获得的翅膀运动学模式和实验测试获得的稳态翅拍运动模式有较好一致性.
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关键词
改进的准稳态气动力模型
悬飞翅拍动力学
稳态翅拍运动模式
仿
昆
扑
翼
微
飞行器
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职称材料
题名
仿鸟扑翼飞行器自主起降技术研究进展
被引量:
8
1
作者
马东福
宋笔锋
宣建林
年鹏
机构
西北工业大学航空学院
西北工业大学太仓长三角研究院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期265-273,共9页
基金
国家自然科学基金(11872314)
中央高校基本科研业务费基础研究与创新发展自由探索项目(G2019KY05210)
+1 种基金
太仓市2018大院大所创新引领专项计划(TC2018DYDS25)
西北工业大学研究生创意创新种子基金(ZZ2019053)。
文摘
以仿鸟扑翼飞行器自主起降技术为主要研究对象,首先通过文献调研重点分析了自然界鸟类起降方式。然后分析了国内外仿鸟扑翼飞行器自主起降技术的研究现状,并对垂直起降技术、弹跳起降技术、滑跑起降技术和滑翔起降技术进行了阐述,对相关的关键科学问题进行了梳理。最后对仿鸟扑翼飞行器自主起降技术未来的发展趋势和研究内容进行了展望。
关键词
仿
鸟
扑
翼
飞行器
(
bfav
)
自主起降
起飞机理
弹跳起飞
起降机构
Keywords
Bird-like flapping-wing aerial vehicle(
bfav
)
Autonomous take-off and landing
Take-off mechanism
Jumping take-off
Take-off and landing mechanism
分类号
V276 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TP242.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
仿鸟型扑翼飞行器气动/结构/飞行力学耦合研究进展
被引量:
11
2
作者
薛栋
宋笔锋
宋文萍
杨文青
机构
西北工业大学航空学院
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2018年第1期88-97,共10页
基金
国家自然科学基金(11572255
11402208)
文摘
仿鸟型扑翼飞行器在飞行机动性和飞行效率上有巨大发展潜力,是一种具有较高研究价值和应用前景的微型飞行器。由于仿鸟型扑翼飞行器的柔性扑动翼在扑动过程中会产生较大结构变形,同时扑动翼的扑动运动与机体的刚体运动会产生高度耦合,因此需要从气动、结构与飞行力学多学科耦合的角度对该类飞行器的气动特性和飞行稳定性进行分析。针对该类飞行器的气动机理、气动/结构耦合研究、飞行稳定性分析方法以及扑动翼的柔性对飞行稳定性的影响等方面进行了国内外现状的分析和总结。目前仿鸟型扑翼飞行器的发展还面临着诸多难题,尤其在非定常气动机理、气动/结构耦合的尺度律以及气动/结构/飞行力学的耦合方法等方面亟需进一步的突破和发展。
关键词
仿
鸟
扑
翼
飞行器
非定常空气动力学
尺度律
多学科耦合
Keywords
bird inspired
flapping wing micro air vehicle
unsteady aerodynamics
scaling law
multidisciplinary design
分类号
V211.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
仿麻雀飞行器扑翼轨迹规划及运动特性研究
被引量:
1
3
作者
王智森
李勋
邱旺龙
机构
景德镇学院机械电子工程学院
出处
《宜春学院学报》
2023年第6期50-54,共5页
基金
江西省教育厅科技项目(编号:GJJ2202409)
江西省教育厅教学改革研究项目(编号:JXJG-22-21-12)。
文摘
通过观察麻雀高机动性、灵活性和稳定性的飞行姿态,模仿设计了一种基于曲柄摇杆机构的仿麻雀飞行器扑翼结构,提出了仿麻雀飞行器扑翼的参数确定、机构求解、结构设计、轨迹规划、运动特性研究及样机实验验证的一体化分析方法。结果表明:扑翼翼尖的运动轨迹为近似“8”字形,与麻雀扑翼翼尖运动轨迹相吻合,扑翼扑动、扭转运动具有稳定的耦合特性关联。该方法对同类型仿生飞行器的开发设计有可供参考的实用价值。
关键词
仿
麻雀
飞行器
扑
翼
机构
轨迹规划
运动特性
Keywords
sparrow like aircraft
flapping-wing mechanism
trajectory planning
motion characteristics
分类号
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
TP242.3 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
仿鸟扑翼机器人气动力建模与分析
被引量:
9
4
作者
陈亮
管贻生
张宪民
机构
华南理工大学机械与汽车工程学院
华南理工大学设计学院
出处
《华南理工大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第6期53-57,70,共6页
基金
国家杰出青年科学基金资助项目(50825504)
华南理工大学中央高校基本科研业务费资助项目(2011ZM0108)
文摘
采用改进的叶素理论对仿鸟扑翼机器人的空气动力学问题进行了研究,建立了低雷诺数、非定常条件下,仿中小尺度飞鸟扑翼机器人的扑动模型和扭转模型,并考虑非定常尾涡对展向气流的下洗效应,对飞行迎角进行了修正.在此基础上,建立了扑翼机器人的升力模型和推力模型.实验数据与仿真结果基本吻合,较好地揭示了气动力在下扑和上扑阶段的变化趋势.以该模型为基础,进一步分析了扑翼机器人的飞行机理和气动特性,发现升力由扑翼内、外翼段共同产生,而推力主要由外翼段产生,且改变扑翼频率对推力的影响要大于升力.结果表明,文中方法在仿鸟扑翼机器人的气动力分析方面是有效的.
关键词
仿
鸟
扑
翼
机器人
非定常空气动力学
低雷诺数
叶素理论
Keywords
biomimetic flapping-wing robot
unsteady aerodynamics
low Reynolds number
blade element theory
分类号
TB17 [生物学—生物工程]
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职称材料
题名
扑翼飞行器柔性尾翼动力学模型的建立与研究
被引量:
4
5
作者
黄灿
李文彬
赵卫凯
吴杰
朱攀
机构
南京理工大学智能弹药技术国家重点实验室
中民防建设工程质量监督检测中心有限公司
出处
《兵器装备工程学报》
CAS
北大核心
2020年第5期9-14,共6页
文摘
建立了包含鸟类尾翼扑动和滚转的动力学模型,引入柔性变形度并给出气动特性的计算方法,分析了形状、角度和材料3个主要因素对尾翼动力学性能的影响规律,结合XFlow仿真结果进行分析。结果显示,扇形和燕尾形有更大的俯仰力矩和偏航力矩;尾翼所受力和力矩随张开角度增大而增大,随柔性变形度增大而减小;张开角度和柔性变形度的变化对燕尾形尾翼的影响大于对扇形尾翼的影响;XFlow仿真结果与模型计算结果的变化规律一致,两者的平均相对误差为17.58%。
关键词
仿
鸟
扑
翼
飞行器
柔性变形
尾
翼
俯仰力矩
偏航力矩
Keywords
bird-like flapping wing aircraft
flexible deformation
empennage
pitching moment
yaw moment
分类号
TJ011 [兵器科学与技术—兵器发射理论与技术]
V211.5 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
果蝇悬飞翅拍动力学问题的建模和数值求解
6
作者
柯希俊
张卫平
蔡雪飞
张正
楼星梁
陈文元
机构
上海交通大学电子信息与工程学院微纳电子工程系
上海交通大学致远学院
出处
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第8期1307-1315,1322,共10页
基金
教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET 10-0583)
总装预先研究项目(62501040303)
总装预先研究基金(9140A26020313JW03371、9140A26020414JW03412)资助
文摘
针对悬飞果蝇翅拍动力学问题,基于稳态气动力模型给出了改进的准稳态气动力矩模型,建立了两自由度的非线性翅拍动力学方程,通过假设翅拍运动和翅膀扭转运动可以解耦计算.基于改进的准稳态气动力模型,采用常规常微分方程数值求解算法和边界值数值求解算法分别对已知翅运动的其中一个自由度的翅膀拍打力学方程和翅膀扭转动力学方程进行了求解.数值结果表明,理论预测获得的翅膀运动学模式和实验测试获得的稳态翅拍运动模式有较好一致性.
关键词
改进的准稳态气动力模型
悬飞翅拍动力学
稳态翅拍运动模式
仿
昆
扑
翼
微
飞行器
Keywords
modified quasi-steady aerodynamic force model
wingbeat dynamics during flapping-wing hovering flight
steady wingbeat pattern
bio-insect flapping-wing micro aerial vehicle(BioI-FWMAV)
分类号
V211 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
仿鸟扑翼飞行器自主起降技术研究进展
马东福
宋笔锋
宣建林
年鹏
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
8
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职称材料
2
仿鸟型扑翼飞行器气动/结构/飞行力学耦合研究进展
薛栋
宋笔锋
宋文萍
杨文青
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2018
11
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职称材料
3
仿麻雀飞行器扑翼轨迹规划及运动特性研究
王智森
李勋
邱旺龙
《宜春学院学报》
2023
1
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职称材料
4
仿鸟扑翼机器人气动力建模与分析
陈亮
管贻生
张宪民
《华南理工大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
9
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职称材料
5
扑翼飞行器柔性尾翼动力学模型的建立与研究
黄灿
李文彬
赵卫凯
吴杰
朱攀
《兵器装备工程学报》
CAS
北大核心
2020
4
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职称材料
6
果蝇悬飞翅拍动力学问题的建模和数值求解
柯希俊
张卫平
蔡雪飞
张正
楼星梁
陈文元
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
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