撲翼微型飛行器機構(gòu)分析及樣機設(shè)計.pdf

1、撲翼微型飛行器是一種新型飛行器。它具有體積小、隱身性好、重量輕、造價低廉等優(yōu)點,可以應(yīng)用在偵查、勘測、通信等領(lǐng)域,在國防工業(yè)和民用領(lǐng)域都有廣闊的發(fā)展前景。仿生學(xué)和空氣動力學(xué)研究均表明:撲翼微型飛行器比固定翼和旋翼微型飛行器具有更高的飛行效率和飛行性能。
　　本文在綜合分析了各種常見的撲翼微型機構(gòu)的拓撲構(gòu)造特性的基礎(chǔ)上，根據(jù)顏氏機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計理論,設(shè)計枚舉了6桿及其以下數(shù)目的可實現(xiàn)平面撲動的所有可能的機構(gòu)類型。對典型平面單曲柄雙搖桿撲

2、翼機構(gòu)進行了運動學(xué)分析,并根據(jù)其撲翼運動的固有不對稱性,對單曲柄雙搖桿撲翼機構(gòu)進行了改進,得到了空間撲翼機構(gòu)。對空間撲翼機構(gòu)進行的運動學(xué)分析表明,此空間撲翼機構(gòu)的運動完全對稱,且運行較為平穩(wěn),結(jié)構(gòu)緊湊,可以微型化,為撲翼微型飛行器樣機設(shè)計提供了一種可行方案。
　　在單自由度上下?lián)鋭訖C構(gòu)的基礎(chǔ)上，對同等初始條件的剛性翼和后緣可柔性變形的機翼進行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明,相對于只能上下?lián)鋭訜o扭轉(zhuǎn)及變形的剛性翼,柔性機翼既可產(chǎn)生升力,還可產(chǎn)

3、生水平方向的推力。柔性機翼具有更好的推進效率,為撲翼微型飛行器的氣動布局的合理性設(shè)計提供了理論依據(jù)。
　　按照整體設(shè)計目標對撲翼微型飛行器的各個組成部分進行了設(shè)計,主要是撲翼機構(gòu)的優(yōu)化和整體氣動布局的設(shè)計。選擇空間撲翼機構(gòu)作為撲翼微型飛行器的機械傳動部分,并根據(jù)預(yù)期撲動幅度對桿長進行了優(yōu)化設(shè)計;采用柔性機翼和常規(guī)式尾翼作為飛行器的主要氣動部分,進行了尺寸設(shè)計及布局優(yōu)化。通過不斷改進加工工藝及各項尺寸參數(shù),共設(shè)計加工了6架撲翼微型飛