南昌航空大学硕士学位论文 第一章绪论 其尺寸小，飞行速度低，雷诺数小等特点，不能用常规的大型飞行器的定常流理 论来对其飞行机理进行研究。要成功地将微型扑翼飞行器应用于实际生活，还有 许多的困难需要克服。对于微型扑翼飞行器的研究，具有重要的理论意义和实际 应用价值。 1.2微型扑翼飞行器的研究现状及分析 微型飞行器MAV(Micro Aerial Vehicles)最早是从固定翼飞行研究开始的， 固定翼飞行器靠的是空气对机翼的作用力产生压力差实现升降，靠动力装置实现 前进的。l992年美国国防预研计划局(DARPA,Defense Advanced Research Project Agency)在一个关于未来军事技术的研讨会上提出了微型飞行器的概念门。微型 飞行器按照产生升力和推力的方式不同，可分为三种类型：固定翼(fixed-wing) 微型飞行器、旋转翼(rotating-.wing)微型飞行器、扑翼(flapping-wing)微型飞 行器。固定翼微型飞行器与现在常见的大型飞机在构造上相同，需要一个能产生 较大推力的动力装置使机翼产生升力并能维持其升降与前进：旋转翼微型飞行器 与现在常见的直升机在构造上相同，也称为微型直升飞机(Micro Helicopters), 该类飞行器主要利用螺旋桨与空气进行快速的周期性运动从而产生升力和推力： 扑翼微型飞行器主要是模拟鸟类或昆虫的构造与飞行方式，它能够像鸟类或昆虫 一样利用双翅的拍动产生升力和推力。 微型扑翼飞行器的概念是由美国国防预研计划局的麦克米切尔于1997年最 先提出来的⑧。他由昆虫和鸟类只利用双翅的扑动就能克服自身重力和阻力自由 飞行的原理，设想出一种可扑翼的微型飞行器。这种类似昆虫和鸟类的飞行器由 翼的上下扑动产生升力与推力，能够完成低空下的低速飞行、具有一定的续航时 间、能够携带一定量的载荷。与微型固定翼飞行器和旋翼飞行器相比，它的主要 特点是将升力、悬停和推力等功能集中于扑翼系统9。因为它具有极高的机动性 和灵活性，在执行军事侦察等任务时将更具优势。 微型扑翼飞行器的各项尺寸指标要求10]：翼展不超过15cm(6英寸)，重 量为10g~100g,飞行时间即续航时间为20~60min,飞行速度为30-60km/h,飞 行距离为1-10km,能自主飞行，可携带负载20g,飞行雷诺数在10°以下等。对 于微型飞行器的设计还需满足以下几点： 1、在制作成本上要低，可以作为一次性使用的装备。 2、能够准确的进行定位，并反馈回准确的执行任务所在地的地理位置。南昌航空大学硕士学位论文 第一章 绪 论 2 其尺寸小，飞行速度低，雷诺数小等特点，不能用常规的大型飞行器的定常流理 论来对其飞行机理进行研究。要成功地将微型扑翼飞行器应用于实际生活，还有 许多的困难需要克服。对于微型扑翼飞行器的研究，具有重要的理论意义和实际 应用价值。 1.2 微型扑翼飞行器的研究现状及分析 微型飞行器 MAV（Micro Aerial Vehicles）最早是从固定翼飞行研究开始的， 固定翼飞行器靠的是空气对机翼的作用力产生压力差实现升降，靠动力装置实现 前进的。1992 年美国国防预研计划局（DARPA，Defense Advanced Research Project Agency）在一个关于未来军事技术的研讨会上提出了微型飞行器的概念[7]。微型 飞行器按照产生升力和推力的方式不同，可分为三种类型：固定翼（fixed-wing） 微型飞行器、旋转翼（rotating-wing）微型飞行器、扑翼（flapping-wing）微型飞 行器。固定翼微型飞行器与现在常见的大型飞机在构造上相同，需要一个能产生 较大推力的动力装置使机翼产生升力并能维持其升降与前进；旋转翼微型飞行器 与现在常见的直升机在构造上相同，也称为微型直升飞机（Micro Helicopters）， 该类飞行器主要利用螺旋桨与空气进行快速的周期性运动从而产生升力和推力； 扑翼微型飞行器主要是模拟鸟类或昆虫的构造与飞行方式，它能够像鸟类或昆虫 一样利用双翅的拍动产生升力和推力。 微型扑翼飞行器的概念是由美国国防预研计划局的麦克米切尔于 1997 年最 先提出来的[8]。他由昆虫和鸟类只利用双翅的扑动就能克服自身重力和阻力自由 飞行的原理，设想出一种可扑翼的微型飞行器。这种类似昆虫和鸟类的飞行器由 翼的上下扑动产生升力与推力，能够完成低空下的低速飞行、具有一定的续航时 间、能够携带一定量的载荷。与微型固定翼飞行器和旋翼飞行器相比，它的主要 特点是将升力、悬停和推力等功能集中于扑翼系统[9]。因为它具有极高的机动性 和灵活性，在执行军事侦察等任务时将更具优势。 微型扑翼飞行器的各项尺寸指标要求[10]：翼展不超过 15cm（6 英寸），重 量为 10g~100g，飞行时间即续航时间为 20~60min，飞行速度为 30~60km/h，飞 行距离为 1-10km，能自主飞行，可携带负载 20g，飞行雷诺数在 106 以下等。对 于微型飞行器的设计还需满足以下几点： 1、在制作成本上要低，可以作为一次性使用的装备。 2、能够准确的进行定位，并反馈回准确的执行任务所在地的地理位置