民机前缘缝翼收起后与固定翼形成的后台阶破坏了机翼的气动外形,影响飞机的气动特性。基于某超临界翼型,采用CFD数值模拟方法研究了缝翼后缘台阶对干净翼高速气动特性的影响,计算对象为光顺翼型机翼和带后台阶翼型机翼,计算来流马赫数为0.711。数值模拟结果表明后台阶的存在导致机翼升力减小、阻力增大,但仅对后台阶附近区域的压力分布产生明显影响。

针对固定翼型监察无人机在山地等复杂环境不便于携带、起降使用的问题,研究了利用“北斗定位系统”定位功能和可拆卸、手抛无人机为核心的便携式固定翼山地监察无人机。该无人机采用手抛式起飞,感应卡锁解体结构,无人机可以安全降落。制作了实物样机,试验测试结果表明无人机尺寸为1200 mm×800 mm×150 mm,起飞高度为2500 mm,起飞仰角为45°,推力为30 N,无人机可续航1 h,低速下降触地2 s可完成解体降落。该研究可帮助固定翼无人机摆脱地形依赖,实现固定翼无人机全地形的使用,具有一定参考价值。

低雷诺数和非定常气动特性是微型飞行器有别于常规飞行器的主要特点。首先简要介绍了飞行雷诺数的含义,并从低雷诺数的附面层特性和其对气动力的影响两方面分析了雷诺数对气动特性的影响,并给出了两种低雷诺数微型飞行器的空气动力学计算方法。接着分析了固定翼、旋翼、扑翼三类微型飞行器的非定常运动特征,重点介绍了仿生扑翼微型飞行器的非定常运动及其实现途径。然后介绍了旋翼气动力简化计算方法、非定常空气动力计算的N-S方程数值方法,并给出了低雷诺数非定常气动设计软件和应用案例。最后,提出将人工智能的方法引入微型飞行器控制系统势在必行,这将是飞行器自主感知,最终解决控制问题的重要途径。

结合旋翼和固定翼的飞行特点,提出了一种可以在垂直起降和水平飞行之间切换状态的飞行器布局。围绕该类飞行器的力学特性、气动特性作出了分析和计算,并根据分析和计算的结果,制作并试飞了实物模型。根据研究结果做出的实物样机试飞参数与理论结果符合较好,初步达到了设计目的,证实了这种飞行器布局具有一定的可行性和应用前景。

介绍了在西北工业大学低湍流度风洞进行固定翼微型飞机气动力试验的情况。着重研究了风速，迎角对气动特性的影响。通过对试验结果的分析，对固定翼微型飞机试验技术的复杂程度有了一定的了解，对低雷诺数流动的特点有所认识，并为微型飞机的增升和减阻提出了一些见解。