【摘 要】
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大型鸟类大都是采用双段翼的扑动获取升推力,并实现高效稳定的飞行。为了揭示双段翼扑动过程中升推力的演化特性以及蕴含的非定常空气动力学机理,本文以大雁飞行为原型开展风洞实验,通过设计一种"机器鸟"模仿了大雁的双段翼、扑动规律以及展弦比等特征,并进行了升推力的实时测量。通过实验标定发现本文所设计的翅膀运动模型与大雁的扑翼运动相符合,同时静态升力测量结果显示本文的测力结果可信。通过对比真空箱中及静止空气中
【机 构】
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上海交通大学航空航天学院吴镇远空气动力学中心
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大型鸟类大都是采用双段翼的扑动获取升推力,并实现高效稳定的飞行。为了揭示双段翼扑动过程中升推力的演化特性以及蕴含的非定常空气动力学机理,本文以大雁飞行为原型开展风洞实验,通过设计一种"机器鸟"模仿了大雁的双段翼、扑动规律以及展弦比等特征,并进行了升推力的实时测量。通过实验标定发现本文所设计的翅膀运动模型与大雁的扑翼运动相符合,同时静态升力测量结果显示本文的测力结果可信。通过对比真空箱中及静止空气中的测力结果可以发现,鸟类在巡航状态下扑动的附加质量较小,仅占5%以下。对扑翼过程中升力及推力系数的演化过程进行研究,可以发现升力在下扑到最低点时存在一个较大的峰值,而推力在下扑至水平位置时存在一个峰值,并且在上扑过程中也存在一个峰值。
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