首先是应用了仿生学原理设计制造技术。扑翼是一种新型飞行器的重要结构，它模仿鸟类和昆虫的飞行，与固定翼和旋翼相比，扑翼的主要特点是将升力、悬停和推进功能集成在一个扑翼系统中，可以用很少的能量进行长距离飞行，机动性强。这种飞行器如果研制成功，与固定翼和旋翼飞行相比，将具有独特的优势，如原地或小范围起飞、飞行机动性和悬停性能优异、飞行成本低等。
其次是应用了模仿鸟类飞行，改进机械系统。改进优化其动力系统和机翼动力，提高续航能力，实现超长航时续航。单次充电飞行时间是世界最长的。这种大鸟形飞行器是用拍动翅膀的方法来飞行的，拍动翅膀其实是一种生物的飞行方式。创造了扑翼无人机单次充电飞行时间最长的世界纪录。
再者是仿生无人机不仅具有固定翼无人机的速度和续航能力，还具有旋翼无人机的悬停功能。此外，它还具有良好的隐身性能，可以作为战场辅助设备远程使用。固定翼飞机的出现实现了人类的飞行梦想，而扑翼飞机还在发展，逐渐走向无人驾驶。与普通无人机相比，扑翼无人机体积小，隐蔽性强，更适合强风环境，可以在强风条件下执行战场侦察任务。
要知道的是尾翼是微型扑翼飞行器飞行控制中不可缺少的重要组成部分。微型扑翼飞行器完全依靠尾翼来保证其稳定性和机动性。本文研究了微型扑翼飞行器尾翼的特点，尾翼对稳定性和 *** 纵性的影响，以及尾翼的设计理论和方法，得到了气动力和力矩随飞行攻角、来流速度和扑翼频率的变化规律，为尾翼功能和气动特性的研究奠定了良好的基础。
以超燃冲压发动机为动力的高超声速飞行器研制面临一系列技术上的难题.美国(包括俄罗斯等国家)为此付出了近半个世纪的艰苦努力,制定了多个不断变化的发展计划,几经起伏,最终探索出一条比较实际的、循序发展的道路。发展高科技工程必须要有基础研究的积累,在关键技术问题上取得突破,否则,可能导致失败的后果。当前应当抓紧进行的主要研究和关键技术攻关工作包括:
(1) 高温气体动力学
高温真实气体效应是高超声速飞行器研制中必须考虑的一个重要问题. 对于高温气体非平衡流动问题, 已进行了大量的研究. 对高温气流中化学反应速率的知识不足, 特别是在振动自由度激发、分子离解、表面化学反应等各种因素耦合在一起的情况下, 更是知之甚少. 目前存在的主要问题是: 高温气体热力学特性和化学反应速率常数以及化学反应模型的选取, 还有一定的不确定性，这将导致头部激波脱体距离、物面边界层速度剖面、密度剖面和物面热流等重要参数预示上的偏差.
(2) 超燃基础和新概念推进研究
在能够促使吸气式高超音速飞行实现的各种关键技术中, 推进技术占据首要的位置. 对于超燃冲压发动机的研制来说, 存在着许多具有挑战性的技术难题, 包括: 在整个宽广的运行速度范围内(特别是在马赫数超过8 的情况下) 超燃冲压发动机内部流动, 燃烧稳定性与过程优化, 地面试验和精细流场诊断、飞行试验以及数字模拟技术质量轻、耐高温的发动机材料和有效的热管理技术研究新的发动机技术, 以及验证飞行速度大于马赫数8 情况下的发动机性能研究发动机/飞行器一体化设计方法(包括进气道/发动机/ 尾喷管组合综合气动力与防热一体化高升阻比与 *** 稳特性的协调气动特性与结构完整性设计气动外形与有效载荷容积要求多学科多目标(multidis-ciplinary design optimization, MDO) 总体优化等. ),实现可实际运行的、具有高性能的一体化设计的飞行器方案如何从低速推进模式转变成高速推进模式的问题, 特别是在采用可变几何形状的发动机的情况下, 如何实现工况转换的问题.
(3) 新型防热、隔热原理、材料与结构
现有飞行器热防护系统大都是针对战略d头的, 特点是: 简单外形、短时间、很高的加热率.采用的主要办法是烧蚀热防护．新一代空天飞行器热防护问题具有不同的特点: 复杂的升力体外形、中低热流和长时间加热. 为了获得良好的气动特性, 一般需采用保持飞行器外形不变的非烧蚀热防护技术, 还要解决长时间持续飞行的内部隔热问题. 已经建立的宏观热防护理论已不能满足要求, 要发展新的热流预示方法非烧蚀热防护技术防热结构的一体化设计技术结构在力／热综合作用下的动态响应特性和破坏机制等. 各种防热、隔热原理, 包括: 被动式(热沉、隔热、表面辐射)、半被动式(热管传导+ 辐射) 和主动式(发汗、冷却膜、冷气流对流), 都是值得深入探讨的问题.
在发动机防热材料技术方面焦点集中在: 采用主动式冷却方式的燃烧室壁板材料, 以及超低温推进剂贮箱的材料. 需要更加坚固耐用的被动式冷却的或者主动式冷却的(即需要使用冷却剂进行冷却的) 热防护系统燃烧室部分必须采用主动式冷却方式. 虽然到目前为止已经对许多种不同的热防护系统的候选设计方案进行了广泛的试验研究, 但是还没有找到一个可以完全满足多种运行要求的解决办法.
(4) 变参数、快速响应、强鲁棒性、高效控制系统设计
近空间飞行器为了追求高的升阻比和优异的机动性能, 一般外形都比较复杂, 飞行过程中速度和空域变化范围也很大. 飞行器在不同速度下, 自身的气动特性(升阻比、稳定性和 *** 纵性) 也会发生很大变化, 这就为飞行控制增加了新的困难. 高机动性要求快速响应的控制系统和大的控制力作用, 以产生大过载.
复合控制系统涉及大量的关键技术问题, 如:复合控制系统工作模式优化设计与仿真建模, 控制发动机点火逻辑与控制周期的设计, 侧向喷流直接力作用和喷流与主流场的气动干扰效应建模与分析计算, 控制系统工作频率与舵系统带宽与d性d体频率的匹配, 复合控制系统的风洞与地面模拟试验等.
(5) 高超声速飞行器的空气d性问题
现代高超声速飞行器有着比较宽阔的飞行包线, 飞行高度和Ma 数的变化范围很大, 为了增加机动航程, 多采取复杂的高升阻比构形. 由于对结构重量有着严格的限制, 因此大量使用超轻质、高强韧材料, 使机/d体柔性程度加大. 高速飞行时气动加热现象非常突出, 控制系统的作用也日益重要, 这些因素所造成的高超声速空气d性问题与传统的亚、跨、超声速相比, 不管是在研究、试验或理论计算分析方法上都有很大不同. \空气/伺服/热d性" 耦合因素变得非常显著, 高超声速空气d性成为不可忽略的重要研究课题, 相关技术尚未成熟.
(6) 多学科设计优化
高超音速飞行器必将是由几个高度一体化设计的系统组成的, 需要进行多学科设计优化处理,以便获得能够满足所有设计约束条件的、坚实可靠的飞行器设计方案. 飞行器的形状将决定飞行器下列的诸多特性: 飞行器的结构形式与机身一体化设计的热防护系统的类型和其所用的材料飞行控制系统飞行力学特性和飞行轨迹等. 反过来, 飞行器的飞行轨迹又会决定飞行器所受到的气动加热、载荷, 影响到飞行器的气动d性力学特性、飞行器的性能和飞行器的重量. 气动和隐身也是相互交叉耦合的. 为了进行多学科设计优化所必不可少的几种能力, 目前还都处于不成熟的状态.
(7) 智能变形飞行器技术
近空间飞行器从地面或运载平台上起飞, 穿越大气层飞行, 执行各种任务使命, 其飞行环境(高度、飞行马赫数等) 变化很大固定外形的飞行器很难适应如此广泛的环境参数变化, 始终保持优良的使用性能. 因此要采用智能变形飞行器技术(morphing aircraft technology, MAT). 随着空气动力、智能材料和控制技术的发展, 这种设想正逐步变成现实.
智能变形包括两层含义: 对变形进行智能控制和以智能材料与结构为基础实现变形. 需要重点解决的关键技术问题有: 可变形飞行器气动性能预测和气动布局研究, 可变形飞行器总体与设计优化, 变形过程及变形前后的飞行稳定性与 *** 纵特性, 可变形飞行器的飞行控制技术, 智能材料与结构的应用技术.
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