南京航空航天大学

　　米滨

　　“鸟灵”可变扑翼机

　　一、技术背景

　　“鸟灵”可变扑翼机作为一型轻型民用垂直起降多用途飞行器，主要依托于较为先进、成熟的材料技术、传动技术、计算机技术、自动姿态控制技术等。

　　二、作品简介

　　“鸟灵”可变扑翼机气动外形3D图所示，机首处为驾驶员座舱，机身两侧安置有发动机进气道口，机身后部内设有发动机及扑翼控制调节系统，机身下部设有和在运输舱(可根据具体要求布置为客舱或货舱)，机身后部安装有二元矢量喷口(可向下方做60°偏转)。

　　“鸟灵”机长约为8米，翼展约10米，机高约3米，有效荷载约1.5—2吨。

　　“鸟灵”可变扑翼机安装有一台涡轮轴式喷气发动机。该发动机可以在向扑翼系统提供轴转速的同时向尾部输出喷气推力(其原理近似于桨扇发动机)。

　　发动机输出的轴转速通过传动机构减速后带动扑翼系统作上下往复运动，使扑翼产生向下的升力。发动机输出的喷气推力可根据尾喷管的偏转方向不同，向指定方向输出推力(升力)。

　　扑翼系统：

　　“鸟灵”可变扑翼机在机身左右安装有多片式扑翼翼片(一片具体数据根据流体、强度计算得出)。扑翼翼片可在控制调节系统的控制下做往复扑动，也可根据控制调节系统的控制固定在某一位置，充当固定翼，通过上下翼表面的压力差提供升力。多片翼片可以通过彼此之间的组合形成特定的机翼外形，如平直翼、伞形翼等等，从而达到配合不同飞行姿态的最佳形态。

　　垂直起降、悬停阶段：

　　发动机尾喷口向下偏转60°喷射，提供主要升力；扑翼作往复扑动，提供向下的平衡力矩。

　　巡航阶段：

　　发动机尾喷口向后喷射，提供主要推力；扑翼停止扑动，根据气流需要组成机翼，通过机翼上下表面压力差提供升力。

　　转向及姿态控制：

　　扑翼在巡航飞行状态下，通过每一片扑翼的相对位置的调节，使气流从翼与翼之间的开缝流过，与此同时，联合扑翼整体的扭转和上、下反角的调节，起到一般飞机上的方向舵的作用，调节整机飞行姿态。

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