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高空飞艇及其关键技术

现代飞艇是带有动力推进装置并利用轻于空气的气体来提供升力的航空器。从结构上看,飞艇一般可分为三种:一种是硬式飞艇,它是由内部骨架保持形状和刚性的飞艇;另一种是半硬式飞艇,它是通过气囊中的气体压力和刚性骨架共同作用保持形状的飞艇;第三种是软式飞艇,是靠气囊中的气体压力来保持形状的飞艇。$$飞艇发展所涉及的技术中,飞艇气囊制造技术、动力装置技术、数据传输技术和电子设备系统一体化设计技术是关键技术。由于飞艇长期处于低温低压、各类强射线照射的高空工作环境,当在200000米左右高空飞行时,由于臭氧浓度大,臭氧层大量吸收太阳辐射热量而迅速升温,臭氧层顶部温度将达到最大值,同时还伴...  (本文共1页) 阅读全文>>

权威出处: 世界报2009-07-15
《山东工业技术》2015年06期
山东工业技术

高空飞艇热分析研究

1前言高空信息系统在军事上应用广泛,可以具备侦察、监视、通信、干扰等多项功能。利用高空信息系统可以形成地区信息优势具有不可替代的作用。在民用方面也有相当广泛的用途,具有很好的市场前景。因此高空信息系统成为各国高度重视的热点。目前,高空信息系统主要有飞艇和高空气球两大类,本文主要是分析高空飞艇。高空飞艇靠飞艇飞行高度的占空空气体积产生浮力,而高空飞艇所处热环境的不断变化,引起飞艇内气体温度的不断变化。由气体状态方程知,温度变化必然会导致体积和压力的变化。若温度变化太大,可能对飞艇外囊体造成重大破坏性的影响,甚至导致外囊体破裂。因此,高空飞艇的热分析研究,特别是飞艇内浮升气体平均温度昼夜最大温差的研究,是高空飞艇设计过程中一个不可缺少的关键技术环节。然而关于高空飞艇热分析的报道,尤其是飞艇内氦气温度的研究并不多。日本K Harada等[1]进行了高空飞艇热模型的试验研究,计算了周向的温度分布,并与低空的测量结果进行了对比。Yung等...  (本文共2页) 阅读全文>>

《江苏航空》2007年03期
江苏航空

美军高空飞艇

1引言20世纪90年代以来,由于现代科技的发展,本已销声匿迹的飞艇又焕然一新,东山再起,在空中运输、空中监视、边境巡逻、通信、地雷探测、反潜战、反水面战等众多军用和民用领域大显身手,尤其是集高科技与多功能于一体的现代化高空飞艇更是展现出了广阔的应用前景,成为世界各航空大国争先恐后发展的项目。其中,美国一马当先,正以强劲的势头向高空飞艇领域进军。2高空飞艇的优势高空飞艇是指在20千米左右至100千米的临近空间(NearSpace)活动的飞艇。除具有传统中、低空飞艇的优势(如滞留时间长,预警能力强,探测范围广,费效比高,无噪声,无污染等)外,它还在区域情报、监视、预警、侦察、导航、通信中继和电子战等方面有其独特之处。在20~36千米的空域(平流层),空气稀薄,无对流现象,不会出现恶劣天气,飞艇能实现稳定监视;现有战机和地对空导弹都无法到达这一高度,难以对在此高度飞行的飞艇构成威胁;37千米以下不必考虑电离层对C4ISR的影响,因而明...  (本文共3页) 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

高空飞艇放飞段轨迹规划问题研究

高空飞艇负载大、定点悬停时间长,因此具有很高的国防和民用价值,目前已成为国内外研究热点。高空飞艇轨迹规划是寻求由地面初始点到预定悬停位置之间的最优飞行轨迹,进而对于高空飞艇放飞段轨迹提供参考。一方面,通过减少飞艇放飞段的飞行时间可减少风干扰等环境因素对飞艇轨迹的影响。另一方面,通过减少飞艇放飞段的能耗可增加高空飞艇的负载能力、降低高空飞艇的成本。综上所述,对高空飞艇放飞段进行轨迹规划具有重要意义。本文主要针对高空飞艇放飞段轨迹规划问题,进行如下内容的研究。首先,在一定假设条件下,针对高空飞艇的受力进行分析,根据动力学及运动学原理,建立了完整高空飞艇空间运动模型,模型中考虑了风干扰对于高空飞艇的影响,为高空飞艇放飞段轨迹规划问题的研究奠定了基础;其次,针对高空飞艇放飞段轨迹规划的考虑因素,结合完整高空飞艇空间运动模型及控制变量约束条件,确定高空飞艇轨迹规划问题的数学描述;针对飞艇轨迹规划问题难于得到解析解的特点,通过直接配置法将高...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国电子科学研究院学报》2012年04期
中国电子科学研究院学报

高空飞艇系统总体设计优化初探

0引言平流层是目前还未开发的信息系统留滞空域,平流层信息系统也是目前国内外研究的热点。平流层信息系统在未来的民用市场上也具有相当宽广的应用前景。因此平流层信息系统有可能是未来十年之后快速发展的重要领域之一。目前研究的高空飞艇是平流层信息系统承载的重要平台,所以在研究平流层信息系统的同时很有必要研究高空飞艇系统。海拔20 km平流层高度空气密度是海平面空气密度的1/14~1/13。而阿基米德定律是飞艇类浮空器的基本原理。因此,高空飞艇的体积相对于中低空飞艇的体积要大很多。从工程角度来说飞艇越大制造的难度越大,风险就越高。如何减少高空飞艇的重量以减小高空飞艇的体积是高空飞艇系统总体顶层设计必须面临的重大技术问题。1高空飞艇系统总体顶层设计的三个平衡1.1高空飞艇的能量平衡在白天高空飞艇利用太阳能电池发电来提供电能以维持运行并储存部分电能。夜间利用白天所存储在蓄电池的电能维持飞艇运行。高空飞艇的能量平衡就是高空飞艇连续24小时的设计耗...  (本文共6页) 阅读全文>>

《航空科学技术》2008年04期
航空科学技术

高空飞艇的流固耦合数值研究

近年来,随着科技的进步以及军事、民用需求的进一步提高,新一代浮空器,尤其是高空飞艇作为一种经济、高效和长时间服役的高空观察、通信中继的平台,正在引起世界各国的高度重视。 高空飞艇外皮一般采用较薄的囊体材料制成,在外流场作用下,飞艇的柔性结构及飞艇囊体材料内的应力都会发生一定的变化。这时,分析飞艇囊体材料内的应力分布和外流场作用下飞艇表面的气动载荷分布,就不能单一地求解流体或固体方程,应该充分地考虑飞艇自身的柔性变形与飞艇表面气动载荷分布之间的藕合关系。 早在1986年,Han等人就利用边界元结合有限元方法,研究了充气薄膜结构在风载荷作用下的流固祸合问题。2005年Bessert等人利用商业有限元软件胡AQus和空气动力学求解器vSAERO对流体和结构进行交替求解,研究了飞艇的非线性弹性变形。最近国内的刘建闽等人采用薄壳无矩理论,分析了在考虑柔性变形情况下,飞艇变形与流动参数、气动载荷变化的关系。但是,在祸合分析中,他们更多的是关...  (本文共5页) 阅读全文>>