仿生微型扑翼飞行器模仿自然界生物扑翼飞行方式,飞行性能卓越,兼具隐蔽性、体积小和低质量等优点,应用前景广泛,将在未来军民两用无人机市场扮演重要角色。气动特性与其飞行性能有着密不可分的关系,一直以来都是研究人员关注的重点和难点。本文针对机翼气动特性和优化设计进行研究并提出一种新的飞行器设计思路,主要的研究内容具体如下:研究了非定常空气动力学、扑翼高升力机理、扑翼运动方式和扑翼坐标系等扑翼原理,结合生物翅翼形态特征进行了仿生扑翼的设计和制作并进行了静力学分析,初步确定了最佳刚度的仿生扑翼,并完成了尾翼的设计与制作。通过生物翅翼运动轨迹和姿态分析,设计了仿生扑翼的运动轨迹,确定了仿生扑翼主要的运动参数。进行扑翼气动力理论计算,确定了评估气动特性的主要指标。通过气动仿真探究了扑翼翼形、扑翼刚度、扑翼频率、风速和飞行攻角等气动参数对扑翼气动特性的影响,同时完成了尾翼翼形、风速和尾翼姿态角对尾翼气动特性的影响,为仿生扑翼的优化设计提供理论参考。根据设计的扑翼运动轨迹提出扑动台整体布局思路,完成了扑动台机械结构和驱动等机电系统的计算和设计。随后完成了机构运动仿真,验证了机构运动的合理性并满足设计要求。对试验台进行了部件选型、加工和装配工作,最终完成了扑动试验台的制作。进行了试验测试系统的搭建和仿生扑翼的优化等工作。重点对扑翼和尾翼进行了气动特性测试,验证了仿生扑翼和尾翼仿真结果的最佳气动参数。并在此基础上进行了扑翼轨迹气动仿真和试验对比测试,确定了最佳的“8”字形扑翼运动轨迹,完成了仿生扑翼的优化设计。