摘要
在低雷诺数下运行的微型飞行器（MAVs）面临的气动和结构挑战与传统飞机截然不同。自然界为这些限制提供了有效的解决方案，昆虫、鸟类和蝙蝠通过形态、运动学和不稳定气动机制之间的相互作用展示了高效的飞行能力。本文探讨了生物飞行原理如何为下一代微型飞行器的设计提供灵感。研究首先分析了昆虫、鸟类和蝙蝠的飞行策略，重点关注与小尺度飞行相关的尺度律和生理适应性。随后，回顾了控制低雷诺数飞行的关键不稳定气动现象，包括前缘涡流稳定性、机翼-尾流相互作用、串联翼效应以及地面影响，并介绍了从准稳态方法到高保真纳维-斯托克斯模拟的各种建模技术。基于这些原理，文章讨论了微型飞行器机翼的仿生设计策略、结构-气动耦合以及用于模拟扑翼飞行的驱动技术。分析了受生物飞行器启发的现有微型飞行器原型，包括适用于行星探测环境的概念。最后，本文指出了材料、驱动技术、气动建模和系统集成方面的当前技术局限性和研究空白。通过整合生物学和工程学的见解，本文为开发能够在复杂环境中高效运行的仿生微型飞行器平台指明了关键方向。
