航力学院成功研发飞鱼仿生微型电动滑翔机
来源:防汛抗旱网 发表于2019-07-27 05:34:24 编辑:刘恺威
摘要: 近来,凭借三维打印技能,我校航空航天与力学学院沈水兵教授团队针对飞鱼展开了计算机建模、风洞实验、动力测验、飞鱼飞机制造等一系列仿生研究作

近来,凭借三维打印技能,我校航空航天与力学学院沈水兵教授团队针对飞鱼展开了计算机建模、风洞实验、动力测验、飞鱼飞机制造等一系列仿生研究作业,并于3月9日成功试飞了一架飞鱼仿生微型电动自在飞滑翔机。

? 为逃避鲨鱼等其他鱼类捕食,飞鱼经常会跃出水面,在空中滑翔。材料显现,一些飞鱼的跳动高度可达一米多,滑翔间隔乃至可以超越10米,具有极端优胜的“飞翔”功能。针对红斑鳍飞鱼和白鳍飞鱼的几许外形,沈水兵教授团队选用CAD软件Catia别离进行了几许实体建模;建模后,经过三维打印机直接打印出了两种飞鱼的三维模型实体;然后,将该三维飞鱼模型实体放置风洞中进行吹风实验,获得了飞鱼滑翔中的空气动力学特性数据。

? 沈水兵教授表明,“直接将动物三维打印出来,并进行风洞实验,这在国内外尚无先例。风洞实验成果显现,在很大迎角范围内,飞鱼的升阻比都可以维持在5~6之间,这是一般室内细小飞机升阻比的上限。这说明两种飞鱼均具有极佳的气动功能。”

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航力学院成功研发飞鱼仿生微型电动滑翔机

? 图为三维打印的飞鱼模型实体和吹风实验的飞鱼模型

? 要成功研发一架飞鱼仿生微型电动滑翔机,除了要获取飞鱼的气动功能数据外,还要做两个方面的作业。榜首,制造飞鱼仿生微型滑翔机的部件。为此,沈教授团队依照红斑鳍飞鱼的实践尺度,用1.5毫米厚的Depron泡沫板制造了鱼的鳍、尾和翅;飞鱼的翼展为28厘米。此外,为了制造飞鱼的流线型身体,该团队人员还别离专门三维打印了鱼的身体作为模具;然后,将Depron板贴压在模具上,选用热压法制造出了鱼的左右半身体。第二,给飞鱼仿生微型滑翔机选择匹配的动力。沈教授精心选择了6毫米直径的有刷电机和46毫米直径的桨叶作为动力;2.7伏特3法拉可重复充电的超级电容作为动力,并用手机的充电宝进行充电。

? 完结上述作业后,拼装飞鱼滑翔机部件,并加装动力系统,一架飞鱼仿生微型电动自在飞滑翔机便制造完结。终究,飞鱼仿生微型电动滑翔机的总重量仅为4.6克。了保证动力系统与气动功能相匹配,加装了动力系统的飞鱼微型飞机被安装在克己的动力系统测验平台上。测验成果显现,该动力系统可发生3克的拉力,满意电动自在飞飞机的拉力、升力要求。

? 3月9日下午,飞鱼微型滑翔机在航力学院楼前的草坪上加电试飞;通电后飞机自在回旋扭转两圈后平稳下降,试飞成功。

? 此外,沈水兵教授表明,“现在,同济航力学院的细小飞机实验室现已三维打印出了蜻蜓、蝴蝶、苍蝇、蝉等。期望这些三维打印的动物实体,可以协助咱们提醒更多自然界中动物飞翔的奥妙。”

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