Lepakoiden Lentosimulaatiot

lepakot ovat ainutlaatuisia eläimiä, ja ne ovat hyvin vakuuttava malli Pieneläinten lennolle. Seuraavat lepakoiden ominaisuudet ja niiden lentosaavutus ovat erityisen mielenkiintoisia inspiroiville kehitykselle miehittämättömien ilma-alusten suunnittelussa:

  • lepakot ovat erittäin miehekkäitä eläimiä, jotka kykenevät usein nopeisiin suunnanmuutoksiin (saaliin pyydystäminen, miehittäminen, saaliin välttely jne.). Tämä ohjattavuus on toivottavaa miehittämättömille ajoneuvoille, jotka tarjoavat mahdollisuuden istumiseen ja lentämiseen kaupunkimaisissa ympäristöissä.
  • lepakot ovat tehokkaita ja tehokkaita räpytteleviä lentoajoneuvoja. Miehittämättömien ilma-alusten ensisijainen huolenaihe on tehokkaan pienitehoisen Alustan saaminen.
  • lepakot käyttävät hyväkseen muuttuvaa kalvosiipirakennetta saavuttaakseen lennon. Lepakoiden käyttämä aktiivinen kalvo on houkutteleva strategia UAV-lennolle, jossa kalvot olisivat yksinkertaisempia suunnitella, rakentaa ja lentää kuin höyhenpeitteiset Siivet. Kalvo siivet voi myös tarjota aerodynaamisia etuja, kuten camber inducing, sakkauksen lievittäminen, ja pehmeämpi sakkaus.

tässä hankkeessa tutkimme bat-lennon ilmailurakenteellisia ominaisuuksia määrittääksemme samankaltaisten rakenteellisten strategioiden sovellettavuuden ajoneuvojen suunnittelussa.

Yhteistyötahomme Brownin yliopistossa (Breuer Lab ja Swartz Lab) tarjoavat uusinta huippunopeaa stereo digitaalista videokuvaa lepakoista lennon aikana (sekä tuulitunneleissa että lentohäkeissä). Tämä video tietoja käsitellään uusinta motion capture lähestymistapoja. Liikkeenkaappauksen jälkeen mailoista rakennetaan 3-ulotteinen rekonstruktio ja pintamalli. Nämä hifi-ja ajantarkat lepakon lentomallit tarjoavat tarkan muodon, jota voidaan analysoida laskennallisin menetelmin.

useiden eri laskentatyökalujen avulla tutkimme lentämistä ja lentämisen tehokkuutta. Laskennallisia työkaluja, joita pidetään ovat HallOpt, ASWING, FastAero, ja 3DG. Jokainen näistä työkaluista on lyhyesti korostettu alla (Katso työkalut-sivulta lisätietoja):

  • HallOpt: käyttämällä jälkeä perään reunaviivan voimme rakentaa ja approksimoida vanavedessä arkki. Käyttäen menetelmiä ehdottamat Hall et al. tutkimme näitä herätyksiä selvittääksemme, miten pyörrevoima tulisi jakaa lepakon vanavedessä, jos nosto-ja työntövoima tuotetaan tehokkaasti.
  • ASWING: käyttämällä yksinkertaisia, mutta tarkkoja malleja aerodynamiikkaan, rakenteisiin ja dynamiikkaan, lepakon tai räpyttelevän ajoneuvon lentämisen simulointi on yksinkertaista.
  • FastAero: potentiaalivirtausmallin ja 3-ulotteisen bat-geometrian avulla voidaan simuloida virtaus bat: n ympärillä nopeutettua potentiaalivirtausmenetelmää käyttäen. Alun perin lentokoneiden analysointisovelluksiin suunniteltu FastAero on osoittautunut hyödylliseksi silloin, kun ajan ja virtauksen fysiikan välinen tarkkuus on toivottavaa.
  • 3DG: 3DG on epäjatkuva Galerkin-menetelmä Navierin Stokesin yhtälöiden ratkaisemiseen. Tämä menetelmä on erittäin tarkka; kuitenkin, voi olla aikaa vievää käyttää suuria 3-ulotteinen simulaatioita. Sellaisenaan menetelmää käytetään tulosten vahvistamiseen ja viskoosien vaikutusten havainnollistamiseen.

tutustu linkkejä oikealla puolella lisätietoja projektista.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.

Back to Top