微型扑翼飞行器传动系统设计及新型扑翼形式概念研究

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1、西北工业大学硕士学位论文微型扑翼飞行器传动系统设计及新型扑翼形式概念研究姓名：宋海龙申请学位级别：硕士专业：飞行器设计指导教师：宋笔锋20050301西北T业人学硕}学位论文微型扑翼飞行器传动系统设计及新型扑冀形式概念研究摘要微型扑翼飞行器是新材料应用、新技术发展的产物，因其在军事、民用等领域的广阔应用前景而成为国内外研究的一个热点课题。但在总体设计、气动机理、动力源、传动和控制系统研究等方面仍存在诸多关键技术问题。本文综合分析国内外研究现状，对微型扑翼晰了器传动系统的设计进行研究，旨在设计出高效、低耗、重量轻的传动系统，力求提高微型扑翼飞

2、行器的飞行性能(工作半径、有效载荷、续航时间等)，扩大其应用领域。本文主要内容包括:微型扑翼_曰于器在一个扑翼飞行周期内其惯性矩、重心位置变化f一分显著。基于各部件质量的可测性且为常数的特点建立相应的扑翼运动方程。利用扑翼飞行器的质量特性描述其运动特征。扑翼运动由翼根运动参数表征，机翼相对机身的角度关系决定机翼参考坐标系对机身参考坐标系相对关系。建立由欧拉角所确定的扑翼飞行器的载荷计算方法和步骤，揭示出扑翼飞行器通过扑翼运动同时产生升力、推力的机理。结合扑翼飞行器的扑翼运动特征，详细分析两类扑翼机构方案(传统机械传动方式和新型驱动方式)的设

3、计过程。依据具体扑翼机构设计方法进行系统分析，给出扑翼机构设计的设计思路、工作原理、特征参数设计、运动学分析和动力学分析过程。另外，文中给出了扑翼机构设计的一般准则。参照试验样机(PY-1)的研制过程，阐述了微型扑翼飞行器总体设计、扑翼传动机构方案设计、制作和试飞试验等步骤的细节。归纳微型扑翼飞行器设计研制的基木流程及设计过程中参数选取的方法和依据。参照试验样机飞行性能给出对一微型扑翼飞行器综合性能评价的一般评价准则。结合典型试验样机的飞行试验结果对评价准则进行合理性验证，证明综合性能评价准则各项指标可信，可以作为扑翼飞行器设计的参考标准。

4、关键词:微型扑翼飞行器、扑翼、运动方程、扑翼机构、对称机构、非对称机构、试验样机、评价准则西北下业人学硕}学位论文摘VAbstractMicroflapping-wingaerialvehicle(FMAV)istheoutcomeoftheapplicationofthenewmaterialsandtechnologies,andquicklybecomeahotsubjectstudiedbothathomeandabroadbecauseithaswideprospectinthemilitaryandcivilfield.ButT

5、hereareagreatdealofkeytechnologyissuesinoveralltodesign,aerodynamictheory，resourceofpower,transmissionandcontrolsystemduringstudies.SynthesizingthecurrentresearchsituationbothathomeandabroadanddevelopingresearchtothedesignoftransmissionofFMAVinthispaper.Itaimsathigh-eficie

6、nt,lowconsumption,andlighterweighttransmissionsystem.WhichwillhelptomakeanefforttoimprovetheperformancesinflightofFMAVsuchasradiusofthetask,theeffectiveload,acontinuousjourneytimeect..whichcanexpanditsapplications.Themaincontentofthepaperasfollows.Therearesignificantchange

7、sinthemomentofinertiaandthecenterofgravitylocationforeachstrokeofwings.Basedonthemasspropertiesofeachcomponentofaflappingvehiclearegenerallymeasurableandconstantwesetupthecorrespondingequationsofmotionforflappingflight.Themotionofthewingsofaflappingvehicleisspecifiedbypara

8、metersattherootofeachwing.Theangularpositionsofthewingsrelativetothebody(threeEulerangles