扑翼飞机

小型扑翼飞行器结构设计与分析……

1.引言 有翅膀的鸟类和昆虫天生就具有良好的飞行性能[1-4] 。飞行器类型有固定翼、旋翼和扑翼。与固定翼和旋翼机飞行相比，仿生扑翼飞机具有独特的优势，如能原地或狭小场地停留、操纵性优异、悬停飞行性能好、飞行成本低等。飞机兼具升力、悬停、推动功能，扑翼系统[5] 。小型扑翼机器人因便携性、操作性、灵活性、隐蔽性好、制造成本低等特点，在军事和民用领域有着广泛的应用前景[6-7] 。正是由于其在各个领域具有很大的适用性，许多国家都将其视为重点研究对象[8] 。由加州理工学院和AeroVironment公司联合研制的Microbat是最早的电动微型扑翼飞机[9] 。第四架原型机的巡航时间为 22 分 45 秒。Microbat 的翼展只有 23 厘米，重量只有 14 克，扑翼频率约为 20Hz，可以携带一个微型相机。Mentor 由多伦多大学和斯坦福研究中心 (SRI) 合作生产，最大翼展为 15 厘米，重量为 50 克。它有四个机翼。机翼由电致伸缩聚合物人工肌肉 (EPAM) [9] 提供动力。德国公司 Festo 开发了仿生飞狐 [10] ，总质量为 580 克