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1、扑翼机飞行器传动机构动力学分析摘要自古以来在天空中翱翔都是人们梦寐以求的，经历了几千年的研究，目前应用较为广泛的飞行器有固定翼飞行器、旋翼飞行器、扑翼飞行器。然而，扑翼飞行器多采用仿自然生物飞行特征研究得到，它具有良好的激动灵活性，很高的升阻比，而且尺寸相对较小，耗能较少，因此相比较固定翼和旋翼飞行器应用更加广泛，目前在民用、国防、军事领域中都有着很好的应用。从国内外研究现状中显示，目前扑翼机都处于研究阶段，远没有达到推广和大范围应用阶段，存在的问题也相对较多。本文以此为出发点，主要对扑翼机飞行器机构的动力学进行研究，
2、通过对常见扑翼机飞行器传动机构的研究、分析和比较，发现其中的不足，本文在传统的曲柄摇杆的基础上对其进行改进，验证曲柄中存在夹角的曲柄摇杆机构在提高两侧摇杆同步性方面的优势，并且证实了不对称摇杆机构中曲柄存在夹角的情况，相比曲柄中不存在夹角的机构在减少左右摇杆相位差角方面更有优势，能提高不对称机构的同步性。通过对鸟类、昆虫两类生物飞行机理的研究，本文从仿昆虫、仿鸟类、仿蜂鸟三种生物对扑翼几飞行器尺度律进行分析，研究结果表明，扑翼飞行器与真实鸟类的尺度律之间还存在较大程度的差异。通过对扑翼机飞行器传统机构数学模型的建立、模
3、型的求解和推导，得出最佳模型，并从常定力、惯性力以及阻尼力三个方面对飞行器进行了动力学仿真，定常力情况时，弹簧的存在使输入功率的峰值降低了86%，惯性力情况时，弹簧的存在使功率峰值降低了20%，阻尼力情况时，弹簧的存在使功率峰值升高了56%。从整个系统角度来说，弹簧通过对能量的储存和释放两个过程减缓了输入功率的峰值。为了进一步验证安装弹簧在减少功率峰值上的优势，对该进型的不对称传动机构机型了分析研究表明，安装弹簧之后功率峰值可以有效减少40.3%。针对扑翼飞行器续航时间短的问题，对采用太阳能电池板制作扑翼飞行器翅翼的方
4、案进行了可行性分析。分析结果表明，采用太阳能电池板制作扑翼飞行器翅翼具有可行性，在电池板转化效率较高时，收集的太阳能可以提供扑翼飞行器飞行所需的全部能量。AbstractSinceancienttimes,flyingintheskyarecoveted,hasexperiencedthousandsofyearsofresearch,theaircraftwidelyusedfixedwingaircraft,rotorcraft,flappingwingaircraft.However,theuseofnatura
5、lbiologicalresearchaircraftflightcharacteristicsimitation,ithasgoodemotionalflexibility,highliftdragratio,andrelativelysmallsize,lessenergyconsumption,sothecomparisonoffixedandrotarywingaircraftisusedmoreandmorewidely,atpresentinthecivilandnationaldefenseandmili
6、taryfieldhaveaverygoodapplication.Fromtheresearchstatusathomeandabroad,wecanseethatatpresent,theflappingwingaircraftisattheresearchstage,farfromreachingthestageofpopularizationandapplication,andtherearestillmoreproblems.ThisarticleasastartingpointforresearchonMe
7、chanismofflappingwingaircraftdynamics,throughresearch,analysisandcomparisonofthecommonflappingwingaircraftdrivingmechanism,foundtheproblem,basedonthetraditionalcrankrockerontheimprovementoftheexistingangleofthecrankrockermechanisminimprovingthesynchronizationofb
8、othsidesoftherockertheadvantagesarevalidatedandconfirmedinthecrankangle,theexistenceofasymmetriccrankrockermechanism,thecrankangledoesnotexistinthemechanisminreducing
