摘 要：微型飞行器自其诞生以来就注定走上一条与其他飞行器不同的发展道路，微型飞行器在战争上的无尽潜力，更是让世人为之所注目。而且由于微型飞行器其整体的特征与普通的飞行器具有较大的区别，传统飞行器所运用到的科学理论反而不适宜于微型飞行器的研究当中。因此，关于微型飞行器的相关研究能够从仿生学中得到一定的启示，类似于昆虫、鸟类等类型的生物更是频频受到了微型飞行器研究者的关注，并为之带来了许多有价值的启示。

关键词：飞行器;微型;动力学

微型飞行器的出现是对传统飞行器的一类有力的补充，而微型飞行器自身所具有的战争潜力更是受到了政府以及学界的重视。但是由于微型飞行器自身与传统的飞行器相比较而言具有许多差异，这也在一定程度上致使传统飞行器当中所应用的理论与成果不能很好的应用到微型飞行器的研究当中。而自然界当中存在的昆虫以及鸟类等小型动物自身的飞行雷诺系数与微型飞行器雷诺系数相差不大，这也能够将关于这一类动物的仿生学研究成果能够很好的运用到微型飞行器的研究当中。​

1 微型飞行器的研究现状

微型飞行器的出现完全是满足人类关于军事侦查的需要，出于这一目的考虑，微型飞行器通常是体积小、速度快，而且具有图像与影音的传输功能。现阶段，各国关于微型飞行器的研究进度不一，但美国这一国家研究进展处于相对领先的地位。当前，根据微型飞行器的结构不同，可将微型飞行器分为三个大类：固定翼式飞行器、旋翼式微型飞行器、扑翼式微型飞行器、新型微型飞行器。

1.1 固定翼式飞行器

固定翼式飞行器则是继承了传统飞行器的优势，它整体的结构稳定性较强、巡航的半径较之其他微型飞行器范围更广、飞行速度也较其他的微型飞行器速度更快。现阶段，经过多年的研究，该种类的微型飞行器代表作品有微星、黑寡妇等，整体的生产工艺以及技术都趋于稳定，各项性能也满足了实际的使用要求，均已投入生产。

1.2 旋翼式微型飞行器

旋翼式微型飞行器主要是能够实现在多种不同环境下的快速机动，它也是最符合人们想像的一种微型飞行器，而且该类微型飞行器的旋翼布局根据研究也具有不同的发展方向，其中以四旋翼水平分布式最受到世人的矚目。在各类的旋翼式微型飞行器当中，斯坦福大学所研发的mesicopter以及美国公司所研发的kolibri十分具有代表性，它们分别代表了旋翼式微型飞行器的结构布局不同发展方向。

1.3 扑翼式微型飞行器

扑翼式微型飞行器主要是基于仿生学的研究成果所研发，由于自然界当中存在的昆虫以及鸟类等小型动物自身的飞行雷诺系数与微型飞行器雷诺系数相差不大，也就意味着微型飞行器可以借鉴昆虫及鸟类的飞行从而实现自我的设计目的。而且其整体的功能较之其他种类的微型飞行器更加灵动，易于达成侦查的目的。关于这一种类的微型飞行器代表作品主要包括了SRI的mentor以及caltech的mcirobat，它们自身的结构仿造了自然界存在的昆虫及鸟类，是当前微型飞行器的研究重点。

1.4 新型微型飞行器

新型微型飞行器是在结合了其他的微型飞行器的优点上而诞生，它自身的优点及包含了固定翼式飞行器的优点，还具有旋翼式微型飞行器的优点，能够较好的实现预先的设计目的。其次，它整体的操控性能较之其他的微型飞行器更加简单，易于掌握。

2 研制微型飞行器的现实意义

伴随核武器的诞生，诸如一战、二战等全世界规模性的战争的爆发性已降至最低的水平，但这并不代表世界范围内的战争被消弭。今后战争更是成为了世界各国科学技术水平的比较。微型飞行器正是在这一理念的影响下而诞生，它自身用于军事的侦查性能更是收到了各国的广泛关注，与此对应的则是微型飞行器更是被作为一种战争的工具而诞生。它在军事上的用途多种多样，既可以作为侦查的工具，也能够在实现承载量提升的基础上作为一种致命的武器发动攻击。同时，它在民事上的用途主要是作为实现人员搜救的一种工具并且实现对环境的监测。

3 微型飞行器的动力学研究

微型飞行器的动力学研究主要是集中在关于微型飞行器的空气动力学范畴，由于微型飞行器的雷诺系数与昆虫等动物类似，解析此雷诺系数下的流场以及湍流模型并不简单。根据其他学者的研究成果显示，现行的几种计算方法的准确性相差不大。在低雷诺系数下，微型飞行器的翼型在前缘分离中并不会出现突然的升力以及升力的丢失状况。

此外，微型飞行器的尺度律研究也是当前的一类研究重点，微型飞行器的研究当中借鉴了诸多仿生学的研究成果，相关的研究成果对于扑翼式微型飞行器更是具有极为重要的借鉴价值。例如，在15cm左右的翼展是生物采取不同飞行方式的临界线，这也为相关的设计人员提供了借鉴的价值。采取扑翼飞行原理是一种能够解决微型飞行器在低雷诺系数条件下飞行难点的一种有效方式。而且在几何尺度下，微型飞行器与飞行动物物理量影响趋势下趋于一致，但由于具体的材质及结构的不同，其数值还是具有一定的差异。

4 结束语

由于微型飞行器自身与传统的飞行器相比较而言具有许多差异，这也在一定程度上致使传统飞行器当中所应用的理论与成果不能很好的应用到微型飞行器的研究当中。而自然界当中存在的昆虫以及鸟类等小型动物自身的飞行雷诺系数与微型飞行器雷诺系数相差不大，这也能够将关于这一类动物的仿生学研究成果能够很好的运用到微型飞行器的研究当中。​此外在微型飞行器的研究当中，动力学的研究更是其中的关键所在，只有可靠的动力学研究成果才能实现微型飞行器的飞行可能。

参考文献：

[1]胡宇群.微型飞行器中的若干动力学问题研究[D].江苏：南京航空航天大学，2002.

[2]陆光.仿生拍翼飞行的翼（翅）问题研究[D].江苏：东南大学，

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[3]左德参.仿生微型飞行器若干关键问题的研究[D].上海：上海交通大学，2007.

[4]于彦鹏，陈绍青，彭秋铭，et al.新型飞行器垂直起降姿态稳定性控制研究[J].计算机仿真，2019（07）：46-51.