[发明专利]一种基于鸮翼的仿生缝翼的设计方法

权利要求书

1.一种基于鸮翼的仿生缝翼的设计方法，其特征在于：

以具有良好低速滑行能力的鸮为母本，采用三维扫描、曲线拟合等完成缝翼剖面曲线的设计，具体步骤如下：

(1)确定鸮翼的飞行姿态

采用高速摄像机来跟踪拍摄鸮的定点飞行，以此来分析其翅膀的变化规律，从而将其降落前的滑翔作为采样用的飞行姿态；

(2)去除扭转，对固定的鸮翼进行扫描

对鸮翼进行一定扭转来消除相对转角，同时鸮翼的前缘垂直于飞行方向，然后将调整过的鸮翼固定在平板上，并利用三维扫描设备进行扫描；

(3)删除三维扫描中有羽毛翘曲产生的奇异点，同时去掉翼尖附近的弦长过小的几何结构，提取鸮翼的三维几何结构；

(4)对扫面后的三维模型进行剖分

针对从小翼羽的翼尖到鸮翼的翼根的这段翼展，来提取相应的翼型；由于鸮翼表面羽毛分布不均，导致表面的粗糙度很大，因此沿展向等距提取多个剖面，以便提炼后得到的翼型能更好地接近自然鸮翼的剖面，并对其进行光顺化处理；

(5)提取展向剖面的弯度和最大厚度，并对其拟合，进而对其进行平均化；

(6)利用翼型分布公式，构建仿生翼型；

(7)基于仿生翼型构建仿生缝翼。

2.如权利要求1所述的一种基于鸮翼的仿生缝翼的设计方法，其特征在于：

该方法还包括步骤(8)测量应用仿生结构前后的力学参数，并剖析其改变的原因；步骤(9)显示仿生结构的流场，并分析其在流场中的作用。

3.如权利要求1或2所述的一种基于鸮翼的仿生缝翼的设计方法，其特征在于：

其中步骤(4)是通过沿展向等距提取2-200个剖面，进行光顺化处理。

4.如权利要求3所述的一种基于鸮翼的仿生缝翼的设计方法，其特征在于：

其中步骤(5)是先对步骤(4)中提取的2-200个剖面的弯度和最大厚度进行拟合，而后对其进行平均化。

5.如权利要求3所述的一种基于鸮翼的仿生缝翼翼型的设计方法，其特征在于：

其中步骤(6)是将步骤(5)提取的弯度和最大厚度的平均值分别带入到Birnbaum-Glauert中弧线分布公式和厚度分布公式，然后将中弧线和厚度的分布带入剖面的上下翼面曲线分布公式中，构建出仿生翼型。

6.如权利要求1或2所述的一种基于鸮翼的仿生缝翼翼型的设计方法，其特征在于：

其中步骤(7)是利用小翼羽的下表面曲线在步骤(6)的翼型的基础上进行剖分，得到小翼羽的剖面，从而构建出相对于仿生翼型弦长的仿生缝翼。