扑翼轨迹对空气动力的影响

通过数值求解N-S方程研究，在不同拍动轨迹下的蜻蜓翅膀所受的气动力，对比了直线拍动、椭圆拍动、“8”字拍动和双“8”下的受力特性．结果表明，不同拍动轨迹下升阻力曲线的具有一个共同特征：下拍阶段主要提供升力，上提阶段主要提供推力；几种拍动轨迹下的最大升力系数峰值都超过了5，“8”字和双“8”字拍动甚至超过了6，远远超过稳态下的1；相对于直线拍动轨迹（无横向偏移量），椭圆型轨迹和双“8”字型轨迹均导致升力的降低，而“8”字型拍动轨迹下的升力和推力却得到明显提高．由于各种需要，昆虫在飞行过程中需不时地改变翅膀的拍动状态．研究昆虫飞行不同拍翅模式下的受力特性对微型飞行器的机动飞行设计有参考意义．