蜻蜓前后翼相互作用及拍动翼流场结构的实验研究

昆虫飞行的研究为微小型飞行器（MAV）的设计提供更多选择并打下重要理论基础。但一直以来研究的热点停留在单对翼的昆虫上，而对飞行性能优越甚至更好的前后两对翼可独立控制的蜻蜓的研究很少。近年来蜻蜓飞行的研究以数值模拟居多，实验方面的研究十分缺乏，一方面数值模拟的结论难以得到严格检验，另一方面很可能新的现象有待实验发掘。即便对于单对翼昆虫的研究，大部分工作仍集中在测量气动力和估计功耗上，很少关心流场的细致结构。显然，这不利于根本上揭示昆虫的气动机制和进行拍动翼流场主动控制的尝试。本课题欲从以上互补性很强的两方面，在本研究小组业已取得的研究成果的基础上，运用实验流体力学方法（传统流动显示、粒子图像测速（PIV）和测力等手段进行研究）以求达到：（1）深入了解蜻蜓悬停时前后翼流场的相互作用；（2）掌握拍动翼流场结构的基本规律并尝试进行拍动翼前缘涡的主动控制。