Stability is essential to flying an

Stability is essential to flying and is usually assumed to be especially problematic in flapping flight. If so, problems of stability may have presented a particular hurdle to the evolution of flapping flight. In spite of this, the stability of flapping flight has never been properly analysed. Here we use quasi-static and blade element approaches to analyse the stability provided by a flapping wing. By using reduced order approximations to the natural modes of motion, we show that wing beat frequencies are generally high enough compared to the natural frequencies of motion for a quasi-static approach to be valid as a first approximation. Contrary to expectations, we find that there is noting inherently destabilizing about flapping: beating the wings faster simply amplifies any existing stability or instability, and flapping can even enhance stability compared to gliding at the same air speed. This suggests that aerodynamic stability may not have been a particular hurdle in the evolution of flapping flight. Hovering animals, like hovering helicopters, are predicted to possess neutral static stability. Flapping animals, like fixed wing aircraft, are predicted to be stable in forward flight if the mean flight force acts above and/or behind the centre of gravity. In this case, the downstroke will always be stabilizing. The stabilizing contribution may be diminished by an active upstroke with a low advance ratio and more horizontal stroke plane; other forms of the upstroke may make a small positive contribution to stability. An active upstroke could, therefore, be used to lower stability and enhance manoeuvrability. Translatory mechanisms of unsteady lift production are predicted to amplify the stability predicted by a quasi-static analysis. Non-translatory mechanisms will make little or no contribution to stability. This may be one reason why flies, and other animals which rely upon non-translatory aerodynamic mechanisms, often appear inherently unstable.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ความมั่นคงเป็นสิ่งสำคัญในการเดินทาง และมักจะคาดว่าจะมีปัญหาโดยเฉพาะอย่างยิ่งใน flapping บิน ถ้าเป็นเช่นนั้น ปัญหาความมั่นคงอาจมีแสดงเฉพาะรั้วกระโดดข้ามการวิวัฒนาการของ flapping บิน แม้นี้ เสถียรภาพของ flapping บินได้ไม่ได้อย่างถูกต้อง analysed ที่นี่เราใช้วิธีองค์ประกอบคงที่ quasi-และใบมีดเพื่อวิเคราะห์ความมั่นคงโดยวิง flapping โดยสั่งลดลงเพียงการประมาณการแบบวิธีธรรมชาติของการเคลื่อนไหว ปีกที่แสดง ความถี่ในการตีจะโดยทั่วไปสูงพอเปรียบเทียบกับความถี่ธรรมชาติของการเคลื่อนไหวสำหรับวิธีกึ่งคงเป็นประมาณแรกถูกต้อง ขัดกับความคาดหวัง เราค้นหาที่มีจะสังเกตความ destabilizing เกี่ยวกับ flapping: ตีปีกกำลังโคจรอยู่ซึ่งมีความมั่นคงที่มีอยู่หรือความไม่แน่นอนเร็วก็ และ flapping สามารถแม้กระทั่งเพิ่มเสถียรภาพเมื่อเทียบกับ gliding ที่ความเร็วลมเดียวกัน แนะนำว่า อากาศพลศาสตร์เสถียรภาพอาจไม่รั้วกระโดดข้ามเฉพาะในวิวัฒนาการของ flapping บิน สัตว์เวอร์ เช่นเฮลิคอปเตอร์เวอร์ คาดว่า จะมีความมั่นคงคงเป็นกลาง Flapping สัตว์ เช่นคงบิน คาดว่า จะมีเสถียรภาพในการบินไปข้างหน้าถ้าแรงบินหมายความว่าทำหน้าที่ข้างต้น และ/หรือ หลังศูนย์กลางของแรงโน้มถ่วง ในกรณีนี้ downstroke จะเสมอเป็น stabilizing ส่วนสมัยมีเสถียรภาพอาจจะลดลง โดย upstroke การใช้งานด้วยอัตราล่วงหน้าต่ำและระนาบเส้นแนวนอนมากขึ้น รูปแบบอื่น ๆ ของการ upstroke อาจทำขนาดเล็กเพื่อความมั่นคง ดังนั้น สามารถ ใช้ upstroke การใช้งานเพื่อลดความมั่นคง และเพิ่ม manoeuvrability กลไก translatory ยก unsteady ผลิตคาดว่า จะขยายทำนาย โดยวิเคราะห์แบบกึ่งถาวรมั่นคง กลไกไม่ translatory จะทำให้สัดส่วนน้อย หรือไม่มีเพื่อความมั่นคง นี่อาจเป็นเหตุผลหนึ่งที่ทำไมบิน และสัตว์อื่น ๆ ที่อาศัยตามกลไกอากาศพลศาสตร์ไม่ translatory มักจะปรากฏมีความเสถียร

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ความมั่นคงเป็นสิ่งจำเป็นต่อการบินและมีการสันนิษฐานว่ามักจะเป็นปัญหาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการบินกระพือ ถ้าเป็นเช่นนั้นปัญหาของความมั่นคงอาจจะมีอุปสรรค์ที่นำเสนอโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับวิวัฒนาการของเที่ยวบินกระพือ แม้นี้, ความมั่นคงของกระพือบินไม่เคยได้รับการวิเคราะห์อย่างถูกต้อง ที่นี่เราใช้เสมือนแบบคงที่และองค์ประกอบใบมีดวิธีการวิเคราะห์ความมั่นคงที่มีให้โดยปีกกระพือ โดยใช้การประมาณการสั่งซื้อลดลงไปตามธรรมชาติของรูปแบบการเคลื่อนไหวที่เราแสดงให้เห็นว่าปีกความถี่ตีสูงโดยทั่วไปพอเมื่อเทียบกับความถี่ธรรมชาติของการเคลื่อนไหวสำหรับวิธีกึ่งคงที่ถูกต้องเป็นครั้งแรกประมาณ ขัดกับความคาดหวังของเราจะพบว่ามีการสังเกตโดยเนื้อแท้ทำให้เกิดความวุ่นวายเกี่ยวกับการกระพือ: ปีกเต้นเร็วขึ้นเพียงแค่ขยายความมั่นคงใด ๆ ที่มีอยู่หรือความไม่แน่นอนและกระพือยังสามารถเพิ่มเสถียรภาพเมื่อเทียบกับการร่อนที่ความเร็วอากาศเดียวกัน นี้แสดงให้เห็นว่าเสถียรภาพพลศาสตร์อาจไม่ได้รับอุปสรรค์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการวิวัฒนาการของเที่ยวบินกระพือ โฉบสัตว์เช่นโฉบเฮลิคอปเตอร์ที่คาดว่าจะมีความมั่นคงคงเป็นกลาง สัตว์กระพือเหมือนเครื่องบินปีกคงที่คาดว่าจะมีเสถียรภาพในการบินไปข้างหน้าถ้าการกระทำหมายถึงเที่ยวบินดังกล่าวข้างต้นมีผลบังคับใช้และ / หรืออยู่เบื้องหลังศูนย์กลางของแรงโน้มถ่วง ในกรณีนี้ downstroke มักจะได้รับการรักษาเสถียรภาพ ผลงานการรักษาเสถียรภาพอาจจะลดลงโดยหยุดชะงักการใช้งานที่มีอัตราส่วนล่วงหน้าต่ำและเครื่องบินจังหวะแนวนอนมากขึ้น รูปแบบอื่น ๆ หยุดชะงักอาจให้ผลในเชิงบวกที่มีขนาดเล็กเพื่อความมั่นคง หยุดชะงักอาจใช้งานจึงถูกนำมาใช้เพื่อลดความมั่นคงและเพิ่มความคล่องแคล่ว Translatory กลไกของการผลิตลิฟท์ไม่คงที่คาดว่าจะขยายความมั่นคงตามคำทำนายของการวิเคราะห์เสมือนแบบคงที่ กลไกที่ไม่ใช่ translatory จะทำให้ผลงานน้อยหรือไม่มีเลยเพื่อความมั่นคง นี่อาจจะเป็นเหตุผลหนึ่งที่แมลงวันและสัตว์อื่น ๆ ที่อาศัยกลไกหลักอากาศพลศาสตร์ที่ไม่ translatory มักจะปรากฏที่ไม่แน่นอนโดยเนื้อแท้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เสถียรภาพเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อบินและมักจะถือว่าเป็นปัญหาอย่างมากในการบินมันดิ้น ถ้าเป็นเช่นนั้น ปัญหาความมั่นคงอาจจะแสดงขึ้นเฉพาะกับวิวัฒนาการของการบินมันดิ้น แม้ว่านี้ ความมั่นคงของกระพือปีกบินไม่เคยถูกคนที่นี่ เราใช้องค์ประกอบและวิธีการ quasi-static ใบมีดเพื่อวิเคราะห์เสถียรภาพโดยการกระพือปีก โดยลดการใช้คำสั่งโหมดธรรมชาติของการเคลื่อนไหว เราแสดงให้เห็นว่าปีกตีความถี่โดยทั่วไปจะสูงพอเมื่อเทียบกับความถี่ธรรมชาติของการเคลื่อนไหวสำหรับวิธีการ quasi-static เป็นที่ถูกต้องเป็นประมาณก่อน ขัดกับความคาดหวังเราพบว่ามี noting โดยเนื้อแท้ของเรื่อง : เต้นสะบัดปีกเร็วเพียงแค่ขยายใด ๆที่มีอยู่ความมั่นคงหรือเสถียรภาพ และกระพือปีกสามารถเพิ่มเสถียรภาพเมื่อเทียบกับร่อนที่ความเร็วเดียวกัน นี้แสดงให้เห็นว่าเสถียรภาพพลศาสตร์อาจไม่ได้ถูกกีดขวางโดยเฉพาะอย่างยิ่งในวิวัฒนาการของการบินมันดิ้น โฉบสัตว์เช่นบินเฮลิคอปเตอร์คาดว่าจะมีเสถียรภาพสถิตเป็นกลาง กระพือสัตว์เช่นอากาศยานปีกคงที่ คาดว่าจะมีเสถียรภาพในการบินไปข้างหน้าถ้าหมายถึงบังคับการบินการกระทำข้างต้น และ / หรือหลังศูนย์ของแรงโน้มถ่วง ในกรณีนี้ ระพรือแรงขึ้นอีกจะคงที่ การรักษาเสถียรภาพของบริจาคอาจจะลดลงโดยการตีขึ้นข้างบนปราดเปรียวด้วยอัตราส่วนล่วงหน้าต่ำและแนวนอนมากกว่าจังหวะที่เครื่องบินรูปแบบอื่น ๆของการตีขึ้นข้างบนอาจให้การสนับสนุนในเชิงบวกขนาดเล็กเพื่อความมั่นคง เป็นส่วนประกอบในอาหารตามธรรมชาติที่ใช้งานได้ ดังนั้น จะใช้เพื่อลดความมั่นคงและเสริมสร้างกลยุทธ์ . กลไก translatory การผลิตลิฟท์ไม่คาดว่าจะขยายความมั่นคงคาดการณ์โดยการวิเคราะห์ quasi-static . กลไก translatory ไม่ใช่จะให้มีส่วนร่วมน้อยหรือไม่มีเลยเพื่อความมั่นคงนี่อาจเป็นหนึ่งเหตุผลที่แมลงวัน และสัตว์อื่น ๆ ซึ่งอาศัยกลไกไม่ translatory อากาศพลศาสตร์ มักจะปรากฏโดยเนื้อแท้ที่ไม่เสถียร