Symulacje lotu nietoperzy

nietoperze są unikalnymi zwierzętami i stanowią bardzo atrakcyjny model lotu na małą skalę. Następujące cechy nietoperzy i ich realizacja lotu są szczególnie interesujące dla inspirujących osiągnięć w projektowaniu bezzałogowych statków powietrznych:

  • nietoperze są zwierzętami niezwykle odpornymi na manouverable, często zdolnymi do szybkich zmian kierunku (łapanie zdobyczy, manouvering, przechwytywanie, itp.). Ta zwrotność jest pożądana w przypadku pojazdów bezzałogowych, które zapewniają potencjał do przesiadania się i lotu przez środowiska miejskie.
  • nietoperze są skutecznymi i skutecznymi pojazdami latającymi. Podstawowym problemem bezzałogowych statków powietrznych jest uzyskanie wydajnej platformy o małej mocy.
  • nietoperze wykorzystują aktywowaną morfingową strukturę skrzydła membrany, aby osiągnąć lot. Aktywna membrana używana przez nietoperze stanowi atrakcyjną strategię lotu UAV, w której membrany byłyby prostsze w projektowaniu, budowie i lataniu niż pierzaste skrzydła. Skrzydła membranowe mogą również zapewniać zalety aerodynamiczne, takie jak wywoływanie pochylenia, łagodzenie przeciągnięcia i bardziej miękkie przeciągnięcie.

w tym projekcie badamy właściwości aerodynamiczne lotu bat w celu określenia możliwości zastosowania podobnych strategii strukturalnych w projektowaniu pojazdów.

nasi współpracownicy z Brown University (Breuer Lab i Swartz Lab) zapewniają najnowocześniejsze Cyfrowe Nagrywanie wideo nietoperzy w locie (zarówno w windtunnelach, jak i klatkach lotniczych). Te dane wideo są przetwarzane przy użyciu najnowocześniejszych metod przechwytywania ruchu. W wyniku motion capture powstaje trójwymiarowa rekonstrukcja i model powierzchni nietoperzy. Te wierne, dokładne w czasie modele lotu nietoperzy zapewniają dokładny kształt, który można analizować za pomocą metod obliczeniowych.

korzystając z kilku różnych narzędzi obliczeniowych, badamy lot i wydajność lotu. Narzędzia obliczeniowe, które są brane pod uwagę to HallOpt, ASWING, FastAero i 3DG. Każde z tych narzędzi jest krótko wyróżnione poniżej (szczegóły na stronie Narzędzia):

  • HallOpt: wykorzystując ślad linii krawędzi spływu możemy skonstruować i przybliżyć arkusz przebudzenia. Stosując metody zaproponowane przez Hall et al. badamy te przebudzenia, aby określić, w jaki sposób powinna być rozłożona wirowość po uderzeniu nietoperza, jeśli generowanie podnoszenia i ciągu odbywa się w efektywny sposób.
  • ASWING: używanie prostych, ale dokładnych modeli do aerodynamiki, konstrukcji i dynamiki, symulowanie lotu nietoperza lub trzepoczącego pojazdu jest proste.
  • FastAero: wykorzystując model przepływu potencjału i trójwymiarową geometrię bat, przepływ wokół bat można szybko symulować za pomocą metody przyspieszonego przepływu potencjału. FastAero, pierwotnie zaprojektowany do zastosowań w analizie statków powietrznych, okazał się przydatny tam, gdzie wymagana jest dokładność między czasem a fizyką przepływu.
  • 3DG: 3DG jest nieciągłą metodą Galerkina do rozwiązywania równań Naviera Stokesa. Metoda ta jest bardzo dokładna; jednak może być czasochłonna w użyciu dla dużych symulacji 3-wymiarowych. Jako taki, metoda jest używana do potwierdzania wyników i roviding wgląd w lepkich efektów.

prosimy o zapoznanie się z linkami po prawej stronie, aby dowiedzieć się więcej o projekcie.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.

Back to Top