近悬停四翼草蛉

低功耗悬停

该草蛉通过前翅主导升力、后翅辅助的协同扑翼方式，在近悬停状态下实现高飞行效率与低功耗，为微型飞行器设计提供高效仿生蓝本。

Lyu, Yuzhu · Zhu, Haojie · 杜刚 · 孙茂 · 刘彦鹏

Physics of Fluids 2025

参数信息

悬停功耗

14 W/kg

后翅垂直力减少比例

20 %

总垂直力减少比例

6 %

前后翅相位差

30 °

技术优势

悬停功耗极低

近悬停时能量消耗仅约14 W/kg，比多数扑翼飞行器更省电。

后翅损失可接受

后翅升力虽减少20%，但因前翅承担主要升力，总垂直力仅损失6%。

无拍合机制也能飞

没有发现拍合-急动机制，仅靠前缘涡即可产生足够升力，简化了扑翼设计。

应用场景

• 扑翼微型飞行器：提供低功耗悬停的仿生参数，直接用于扑翼机设计。
• 仿生飞行器设计：以真实昆虫气动数据优化仿生飞行器布局。
• 低功耗飞行系统：以14 W/kg的低功耗悬停为能耗标杆。
• 高机动微型机器人：揭示后翅升力损失机制，有助于设计高机动微型机器人。