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提高水下航行器的性能指标采用仿生手段进行
发布时间:2022-07-01 04:39访问
  航海学院博士研究生张栋(2020届)是论文第一作者,目前在清华大学展开博士后研究工作,西北工业大学黄桥高副教授和清华大学黄伟希副教授为论文共同通讯作者,论文作者还有西北工业大学潘光教授和南京航空航天大学杨鲤铭教授,西北工业大学是该论文的第一署名单位。
  
  为了进一步进步水下飞翔器的功能指标,选用仿生手段进行水下装备研制已成为该范畴的热点,但是现有仿生水下飞翔器与实在生物的水动力功能相差甚远,这是由于水中生物高效推动的水动力机理尚未探明。在很多鱼类推动形式中,蝠鲼选用胸鳍推动作为其运动方式,具有高推动功率、高机动性、高稳定性等优良特性,因而被选定为水下飞翔器的仿生对象。
  
        
  
  研究团队经过对实在生物的观测得到在游动过程中蝠鲼胸鳍展现出的弦向柔性变形特性,并经过弦向行波方程来模化该杂乱变形。在生物游动/飞翔过程中,前缘涡被认为有利于高升力的产生,而本文作者经过数值研究创新性的发现鳍尖涡对于胸鳍推动形式推力产生的重要性,以及低速下前缘涡对推力的负影响机制;经过对不同程度弦向变形的模仿发现弦向变形能够有用下降胸鳍的有用攻角,从而下降相关涡结构的强度。蝠鲼正是经过恰当的柔性变形使得在不同涡结构的正负影响下,其推力功能达到最优的平衡。本项研究提醒了鳐科生物经过改变胸鳍变形形式增强推力的机制,为仿蝠鲼水下飞翔器的设计提出了参考性主张。

 

 

 

 

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