受生物启发的机翼与尾翼协同变形拓展无人机的飞行能力

无人机在杂乱环境与广阔区域中的作业需要自适应飞行能力，以满足敏捷与快速巡航飞行之间相互矛盾的气动需求。高敏捷性与机动性用于绕障导航和瞬时起降，而大范围覆盖时则期望高能效。自然界中，一些鸟类通过机翼与尾翼的协同适应满足这些需求，例如苍鹰在林中飞行时展现高敏捷与机动性，在开阔地伏击猎物时展现快速稳态飞行能力。本文借助一种新型变形无人机，实验研究受生物启发的机翼与尾翼变形对飞行性能的影响。我们表明机翼与尾翼的协同变形可改善固定翼无人机的敏捷性、机动性、稳定性、飞行速度范围与能效。该无人机的飞行性能在风洞试验、形状优化研究与户外飞行测试中得到了验证。