微型多扑翼飞行器的流体分析与样机研制

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微型多扑翼飞行器的流体分析与样机研制伴随着无人机技术的发展，微型扑翼飞行器(MAV)成为现阶段-个热点研究，
它能将举升，前飞、悬停、转向、降落集于-个扑翼系统，具有体积孝隐蔽性
好、重量轻、成本低等特点，在国防领域和民用方面都有着广泛的应用前景。
本文首先建立双曲柄双摇杆机构以及曲轴式单曲柄双摇杆机构的运动学模型，
其运动学分析结果表明， 双曲柄双摇杆机构左右扑动没有相位差，机构运行稳定，
但机构较复杂，难于小型化；尽管曲轴式单曲柄双摇杆机构左右扑动存在微小的
相位差，但其结构简单，运行平稳，加工容易、易于微型化，是扑翼机构很好的
选择。并在此基代构的基础上创新设计两种能够实现单自由度复杂运动的机构，
为扑翼飞行器的样机设计提供机构选择。
在单自由度的情况下，本文对共轴四扑翼飞行器的-对机翼和共轴八扑翼飞
行器的两对机翼在同等扑动角度下进行空气动力学仿真，并对其升力系数和阻力
系数进进行比较，得出共轴八翼在样机设计时的优势：升力系数总数大于共轴四
翼模型，但同尺度升力比共轴双翼略小，所需扭矩较小，节省能源。
按照预定目标对样机的各个组成部分进行设计，优化。选择曲轴式单曲柄双
摇杆机构作为样机运动的机械部分，通过对机翼和尾翼的设计和材料选择，通过
数控等方式加工，最终实验共轴八扑翼样机的研制。
搭建实验平台，对所设计微型扑翼飞行器进行实验，比较在不同电压下，扑
翼飞行器所能产生的升力和推力的大小，进而得出扑翼飞行器能够实现悬停的条
件。并对所设计样机进行试飞实验，实验结果表明，该样机的各项指标符合预定
目标，并通过理论推理的方式推断出共轴八翼模型在现有情况下能制作出蚊子般
大小扑翼飞行器。