研究目的
研究一种新型推进器的可行性及其特性,该推进器结合了人造推进器与大型游泳动物的推进机制,重点关注低速巡航和机动性能。
研究成果
该研究表明,在单一推进器中集成非定常与定常推进机制具有可行性,通过鳍片扭转可实现微小推力的精准控制。相较于推进模式,晃荡模式具有更平滑的推力反向特性和更低能耗,显示出在低速机动应用中的潜在优势。研究还发现,利用自然界流体动力学与控制律的相似性,所提出的推进器在晃荡模式下或可实现类动物运动控制。
研究不足
该研究的局限性在于推进器的机械复杂性、所测试的低雷诺数和拖曳速度,以及专注于悬停和近悬停条件。未来的改进可以通过优化推进器设计以适应更高雷诺数,并探索更广泛的运行条件来解决这些限制。
1:实验设计与方法选择:
本研究设计了一种可在晃荡(非稳态)和推进(稳态)两种模式下运行的新型推进器,能独立控制舵面参数(如滚转、俯仰和扭转幅度)。
2:样本选择与数据来源:
在低速拖曳水池中对推进器进行测试,测量不同工况下的推力和效率。
3:实验设备与材料清单:
直径0.7米的带扭转舵面推进器、ATI Delta IP68 US-50–150称重传感器,以及配备推进器支撑滑架的拖曳水池。
4:7米的带扭转舵面推进器、ATI Delta IP68 US-50–150称重传感器,以及配备推进器支撑滑架的拖曳水池。
实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:分别在晃荡和推进模式下测试悬停与拖曳工况,改变俯仰和扭转幅度。
5:数据分析方法:
对比晃荡与推进模式下的推力时均值,并采用准稳态和稳态模型解读结果。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容