Aerodynamic Ground Effect in Fruitfly Sized Insect Takeoff
Notice bibliographique
Résumé
Aerodynamic ground effect in flapping-wing insect flight is of importance to comparative morphologies and of interest to the micro-air-vehicle (MAV) community. Recent studies, however, show apparently contradictory results of either some significant extra lift or power savings, or zero ground effect. Here we present a numerical study of fruitfly sized insect takeoff with a specific focus on the significance of leg thrust and wing kinematics. Flapping-wing takeoff is studied using numerical modelling and high performance computing. The aerodynamic forces are calculated using a three-dimensional Navier-Stokes solver based on a pseudo-spectral method with volume penalization. It is coupled with a flight dynamics solver that accounts for the body weight, inertia and the leg thrust, while only having two degrees of freedom: the vertical and the longitudinal horizontal displacement. The natural voluntary takeoff of a fruitfly is considered as reference. The parameters of the model are then varied to explore possible effects of interaction between the flapping-wing model and the ground plane. These modified takeoffs include cases with decreased leg thrust parameter, and/or with periodic wing kinematics, constant body pitch angle. The results show that the ground effect during natural voluntary takeoff is negligible. In the modified takeoffs, when the rate of climb is slow, the difference in the aerodynamic forces due to the interaction with the ground is up to 6%. Surprisingly, depending on the kinematics, the difference is either positive or negative, in contrast to the intuition based on the helicopter theory, which suggests positive excess lift. This effect is attributed to unsteady wing-wake interactions. A similar effect is found during hovering.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».