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《钱学森技术科学思想与力学论文集》2001年
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微型飞行器的仿生流体力学——昆虫产生高升力的机理

孙茂  唐剑  
【摘要】:微型飞行器若用常规气动布局,会有小雷诺数下不能产生足够的升力,以平衡重量,无法控制等问题。相同尺寸的昆虫却是飞行的佼佼者。微型飞行器应仿效之,因而十分有必要研究昆虫产生高升力的机理。本文用N-S方程模拟的方法研究了果蝇翼拍动运动中的气动力特性和流动结构。主要结果为:果蝇翼的拍动运动(Re=136),可产生大升力,平均C_L达到1.2左右,是定常情形的2倍以上。产生大升力的原因有三:一是拍动初期翼的加速作用,其在短时间内产生强涡层及涡量矩,从而产生大升力;二是拍动中翼的周向转动,消除了失速而产生大升力;三是拍动结束阶段翼的快速上仰运动,在短时间内产生强涡层及涡量矩而产生大升力。

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【共引文献】
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