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气动弹性力学问题在航空航天技术的发展初期就已经出现。早在1903年，Langley进行“空中旅行者”号有动力飞机试飞时就出现了机翼气动弹性发散问题 ［1］ ，导致机翼折断。在第一次世界大战中，德国AlbatrosD-Ⅲ和FokkerD-Ⅷ型战机也由于气动弹性发散问题发生了致命的损坏。20世纪50年代初期，随着飞行器进入超音速领域，新出现的气动弹性问题引起了诸多学者的关注和深入研究，从而使气动弹性力学开始快速发展，并形成了一门独立的学科。
近年来，随着飞行器设计水平的不断进步，人们日益追求飞行器的轻质量、大载荷。特别是太阳能无人机（如图1-1所示），它不仅具有清洁、环保、零排放等优点，更重要的是它的动力能源来自太阳，可实现持续长时间巡航。此类无人机越来越受到重视，将成为侦察卫星和有人驾驶战略侦察机的重要补充和增强手段，同时也将成为获取战略情报的重要手段之一。
图1-1 美国“太阳神号”无人机
然而，受太阳能转换效率的限制，目前的超长航时太阳能无人机结构质量轻、雷诺数低，机翼普遍具有超轻面密度、大展弦比、大柔性。此类无人机在飞行过程中机翼的结构变形大，气动弹性效应十分突出，且具有明显的非线性，因而，气动弹性问题成为此类飞行器设计中不可回避的问题。另外，太阳能无人机的推进系统功率小、螺旋桨转速低、推力小，通常沿机翼展向布置多组电动机螺旋桨。同时，大展弦比的机翼要求在机身下安装多组起落架。多组电动机螺旋桨与多组起落架会形成带分布式外挂的机翼系统。值得注意的是，太阳能无人机的分布式外挂将与大展弦比大柔性机翼的非线性气动弹性相互影响，形成“外挂系统—柔性机翼—气动力”三者耦合问题。太阳能无人机的大展弦比机翼后缘安装有多个操纵舵面，而操纵面颤振是最常发生的颤振，在飞行器结构设计中是必须避免的。而且，操纵面的旋转自由度会对大展弦比大柔性的主翼面的气动弹性特性有较大的影响。
综上所述，本书针对大展弦比干净机翼、带外挂大展弦比机翼、带操纵面大展弦比机翼、大展弦比大柔性机翼的若干气动弹性力学问题进行了研究，以期为太阳能无人飞行器的设计提供理论指导和技术支持。