文档介绍：仿生扑翼飞行器原理

扑翼飞行器是区别于固定翼飞行器、旋转翼飞行器的另一类飞行器，其
飞行原理直接来自自然界的鸟类和昆虫的飞行方式。与固定翼和旋转翼相比
有明显的优势。与固定翼飞行器相比，它可同时将举升、悬停、推进等功能
集中在一个扑翼系统中；与旋转翼飞行器相比，它的能量利用率更高，即可
推进飞行，也可滑翔飞行，而且更灵活。

传统飞行器大致可分为三类：一类是根据牛顿第二定律，即作用力与反
作用力定律，获得空气的反作用力进行飞行的，包括各类固定、旋转、扑翼
飞行器；第二类是阿基米德原理，获取空气的浮力进行飞行，如各类飞艇，
热气球；第三类是根据动量守恒定理飞行的，如，火箭，宇宙飞船的飞行等。
由上可知扑翼飞行器的动力来源是空气对飞行器的反作用力。从简单飞
艇入手，飞行器的上升原因是因为空气对其竖直向上的推力大于其自身的重
力。要获得前进方向的运动必须还得有一个水平的推力，这样飞行器才能完
成基本的飞行。比如固定翼飞行器，一般由引擎提供水平的推力，机翼在高
速气流的作用下产生升力，再如直升飞机，由引擎提供升力，螺旋桨与水平
面的夹角产生的分力作为推力。
综上所述，扑翼飞行器必须能同时获得空气对其在水平和竖直方向上的
足够的反作用力，即升力和推力，才能完成简单飞行。

潘广骨骼解就同
尽管人类对飞行器的研究有了辉煌的成就，但是鸟类仍是地球上最棒的‘飞行器‘。这里以鸽子作为研究对象。鸽子可以在前进方向上以任何角度飞行，还可以从容的变化飞行姿势，随时转弯，随意的起飞降落，同时飞行动作可以清楚的观察。
鸽子的飞行主要归功于它灵
活有力的翅膀和尾翼。下面我们将试着简单的说明一下鸽子的飞行原理。根据前面的飞行原理，鸽子的翅膀必须能产生竖直向上的升力和水平的推力（这两个力不一定是严格的水平和竖直）。
1升力的产生：在这里我们先假设空气是静止的。鸽子的翅膀可以围绕身体作一定角度的摆动，向下摆动时翅膀展开，向上摆动时翅膀折叠成到 V
形，而且往返摆动的时间不相等（这个有待验证）。由于翅膀上下摆动时受力面积不同，从而导致翅膀上下摆动时的受力大小不同，向下摆动时空气对翅膀的反作用力F1 （竖直向上）大于向上摆动时空气对翅膀的反作用力 F2（竖直向下），
当F1>G时，产生向上的升力
连续的飞行动作是一个循环的过程，循环单元就是翅膀做一次上下摆动,
向上摆动记作T1,向下摆动记作T2
在 t1 时，产生向上的速度 v ，在 t2 时， f2 和 g 会产生向下加速度，使 v 减小，鸽子减速上升直到速度为零，再下降，如果在没有降到初始位置前下
一个循环开始，那么鸽子就可以在宏观上产生竖直向上的运动。
.推力的产生：
水平推力是由气流方向对翅膀反作用力的水平分量提供的。若以向右为
飞行前进方向，则当翅膀下摆时，翅膀截面与水平面呈一个锐角，翅膀上摆
时，翅膀截面与水平面呈一个钝角，两种情况对应的空气反作用力方向相反，
但都会产生一个与前进方向相同的