游隼的俯冲：关于拉起机动与通过机翼变形实现的飞行控制
流体动力学
2020-08-11 v1
摘要
在拉起机动过程中，观察到游隼采用特定的飞行构型，这被认为相对于空中猎物具有空气动力学优势。对受控环境中一只游隼飞行轨迹的分析显示其承受高达 3 的载荷因数，进一步预测表明在高速拉起时该值可增至近 10g。这可归因于机翼上产生升力的涡结构所促进的高机动性。基于不同构型的剥制游隼标本，对实物尺寸模型的风洞实验以及对理想化模型的高保真模拟表明，在拉起时展开手翼会产生额外的涡升力，类似于带三角翼的战斗机。由绕模型流动的大涡模拟计算了气动力与气动中心位置。这使得对拉起中的纵向静稳定性进行分析成为可能，证实游隼以俯仰正斜率和约 5 配平攻角作俯仰不稳定飞行，可能是为了最大化响应性。手翼/初级飞羽被视为如同无尾翼融合翼身飞机上的“升降副翼”一般，有助于增强稳定性。
引用
@article{arxiv.2008.03948,
title = {The Peregrine Falcon's Dive: On the Pull-Out Maneuver and Flight Control Through Wing-Morphing},
author = {Omar Selim and Erwin R. Gowree and Christian Lagemann and Edward Talboys and Chetan Jagadeesh and Christoph Bruecker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.03948},
year = {2020}
}