平流层飞艇总体性能与技术研究
浮力的应用
浮力的应用 编稿：辛灵审稿：郭金娟责编：李井军 目标认知 学习目标 1．知道物体浮沉条件，知道浮力的利用。 2．通过观察分析，了解轮船是怎样浮在水面上的，通过收集、交流关于浮力应用的资料， 了解浮力应用的社会价值。 学习重点 物体的浮沉条件，轮船的漂浮原理。 学习难点 浮沉条件的应用。 知识要点梳理 知识点一物体的浮沉条件 1．浸没在液体中的物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力。而物体的运动状态取决于受力情况，物体的浮沉就取决于所受的浮力与重力的关系。 当时，合力方向向上上浮 当时，合力为零悬浮 当时，合力方向向下下沉 2．对于实心的物体，由，，浸没时，所以当时， 物体上浮；当时，，物体悬浮；当，物体下沉。 3．物体上浮、下沉是运动过程，在此过程中受非平衡力作用，下沉的最终状态是沉到液体底部；上浮的最终状态是浮出液面，最后漂浮在液面，漂浮和悬浮的共同特点都是浮力等于重力()。在平衡力作用下静止不动，不同点是排开液体的体积不同，漂浮时物体的体积大于排开液体的体积；悬浮时，物体的体积等于排开液体的体积。 4．物体浮沉各种状态比较表 与的关系
1、为探究物体的浮沉和有关因素的关系，小刚将一个鲜鸡蛋先放入一个装有大半杯清水的玻璃杯中，鸡蛋沉入杯底，然后向杯中逐渐加盐，在此过程中，下列分析正确的是( ) A．鸡蛋所受浮力不变 B．鸡蛋所受重力变大 C．杯底所受的压强不变 D．鸡蛋可能会慢慢上浮 解析：在向杯中加盐的过程中，杯中液体的密度不断变大，由浮力公式知，鸡蛋所受的浮力不断变大，当浮力大于重力时，鸡蛋就会慢慢上浮，由液体内部压强公式知，杯底所受的压强 也会不断变大，鸡蛋所受的重力与液体的密度无关，故重力不变。 答案：D 知识点二浮沉条件的应用 1．轮船 ①轮船是采用“空心”法来增大体积从而增大浮力，使它浮于水面的，它们受到的浮力等于船的总重。 ②轮船浮力的大小通常用排水量来表示，排水量是指轮船满载时排开的水的质量，根据漂浮条件知，排水量＝船自身的质量＋满载时货物的质量。 2．潜水艇 潜水艇是靠改变自身的重力来实验浮沉的，潜水艇为了实现升降，必须使浮力大小不等于重力，潜水艇在水下时，由于艇壳不能任意改变，因此浮力是不变的，要想控制上浮、下沉就只有改变自重，潜水艇两侧都有水舱，与高压气舱相连，高压气体能将水从水舱内排出，减小潜水艇重力，当其小于浮力时潜水艇就上浮；当浮力大小等于重力，潜水艇可在水中任一位置保持静止，即悬浮；关闭高压气舱使进水口打开，在水压作用下水舱进水，自重增大到大于浮力时，潜水艇开始下沉。 3．气球和飞艇 气球和飞艇是漂浮在空中的，内部所充气体的密度必须小于空气的密度，一般充有氢气或氦气，充气时体积增大，浮力增大，当浮力增大到大于其重力时，气球和飞艇就上升；反之，排出一部分氢气或氦气时，气球和飞艇就下降，因此它们是通过改变体积来实现上升和下降的。 热气球是通过加热的方式使气球内气体热膨胀，从而减小气体的密度，因此热气球只要停止加热，气 球体积就会缩小，浮力减小，降回地面。 4．密度计 密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的，用密度计测量液体的 密度时，它受到的浮力总等于它的重力，由于密度计制作好后它的重力 就确定了，所以它在不同液体中漂浮时所受到的浮力都相同，根据 可知：待测液体的密度越大，则越小，密度计浸入液体 中的体积越小，露出部分的体积就越大；反之待测液体密度越小，则越大，密度计浸入液体中的体积越大，露出部分的体积就越小，所以密度计上的刻度值是“上小下大”。 规律方法指导 1．基本概念：轮船的排水量，轮船满载时排开水的质量。
平流层飞艇SAR成像优化策略研究
百度文库 平流层飞艇SAR成像优化策略研究 贾高伟杨希祥 （国防科技大学空天科学学院湖南长沙410073） 摘要：平流层飞艇具有驻空高度高、覆盖范围广、驻空时间久、使用效费比高等特点，在侦察监视等领域应用前景广阔。结合平流层飞艇平台特性，分析了平流层飞艇合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）与机载SAR的异同；针对平流层飞艇SAR的PRF冗余及大振幅低频率运动误差，提出了优化方案，并开展了仿真分析验证。仿真结果表明本文提出的优化运动补偿方法能够有效消除平流层飞艇运动误差影响。 关键词：平流层飞艇；快速响应；SAR系统 中图分类号：TN95 文献标志码：A文章编号： Imaging Optimization for Stratospheric Airship SAR JIA Gaowei, YANG Xixiang (College of Aerospace Science and Engineering, National University of Defense Technology, Changsha, Hunan, 410073) Abstract：As a new SAR carrier, stratospheric airship has the potential as large observation area, long drift time, and better efficiency. It is expected in many different applications, such as reconnaissance, surveillance, and environmental monitoring. In the paper, the imaging difference between the stratospheric airship SAR and airplane SAR is compared. To improve the imaging efficiency, the optimization strategy according to redundant PRF and large amplitude trajectory deviation, respectively. Eventually, necessary simulation test is presented to validate the proposed method. Keywords: Stratospheric Airship; Fast response; Synthetic aperture radar 目前，我国SAR系统搭载平台主要有天基、空基和地基三种：近地轨道遥感卫星轨道高度在500km～800km之间，能够对固定目标或移动速度较慢目标实施高分辨侦察，但星载SAR系统开发成本高，代价大，轨道运行特性使其难以对突发关键区域进行快速观测响应。 相比于卫星，飞机的飞行高度低、机动灵活，但滞空时间短，机载SAR往往需要高额费用和高频率出勤率才能实现大范围、长时间的预警、侦察和监视。地基ISAR对空侦察的范围受到观测点地域限制，监视范围小，不能适应在广阔海域中的应用需求。 临近空间浮空器（平流层飞艇或气球）技术的发展为实现大范围区域预警和侦察监视提供了一种新的装备平台[1]。平流层飞艇的飞行高度适中（约20Km）、飞行速度较慢、滞空时间长，将临近空间飞艇配置在国境线、海岸线、争议区域等并配置有效SAR载荷，可以对海面、陆地上目标进行有效观测和侦察，填补临近空间观测活动利用的空白，在军事、遥感、勘探、测绘、农业、水利等方面同样具有十分广泛的应用前景[2]。 具体地，影响到平流层飞艇实际运行及执行任务能力的关键因素包括：临近空间低压低温环境、平流层飞艇蒙皮材料、平流层飞艇能源管理系统、平流层飞艇飞行控制等。这些因素将影响平流层飞艇SAR系统的温控设计、SAR体积重量功耗、SAR成像算法及运动补偿算法等[3-5]。本文将着重分析平流层飞艇SAR在成像几何、成像算法、运动补偿处理等方面的特性。 ______________________________ *作者简介： 贾高伟（1989-），男，河南周口人，讲师，博士，E-mail：杨希祥，男，河北阜城人，副教授，博士。
(完整版)无人机巡线可行性分析
无人机巡线可行性分析 输电线路分布点多面广，所处地形复杂，自然环境恶劣，电力线及杆塔附件长期暴露在野外，受到持续的机械张力、雷击闪络、材料老化、人为的影响而产生倒塔、断股、磨损、腐蚀、受力等损伤，必须及时修复或更换。绝缘子还存在被雷击损伤，树木生长引起输电线放电，杆塔存在被偷窃等意外事件，必须及时处理。传统的人工巡检方法不仅工作量大而且条件艰苦，特别是对山区和跨越大江大河的输电线路的巡检，以及在冰灾、水灾、地震、滑坡、夜晚期间巡线检查，所花时间长、人力成本高、困难大、风险高。 以中国各地供电局送电工区目前人员构成及所辖电线路情况进行分析。每个地级送电工区运行人员100多人，一般会负责该地区运行线路100多条几千公里，其中平原区线路、丘陵区线路和山区线路基本各占三分之一，人工巡线人员少，任务重，目前的情况是人员严重不足，加之所辖山区等走径差的线路较多，日常检修、消缺、防外破等其它工作影响，线路巡视完成率始终无法得到保证。 柔性翼无人机，是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。利用柔性翼无人机进行输电线路巡线研究需要跨多个高技术专业，研究深度和水平要求较高，是一项刚刚起步的新技术，目前已在华中电网、南方电网试点进行应用。与常规人工巡检方法相比较，此项技术更为先进有效，可以成为保障线路安全运行的
一种新的经济可行的手段。 一、现代无人机性能简介 现代无人机是一个复杂的集航空、电子、电力、侦察、地理信息、图像识别等一体化系统，涉及航空、飞行自动控制、通信、数据链、红外识别、地理信息、卫星导航等多个高尖技术领域。现代无人机由于具备高空、远距离、快速作业的能力，在测绘、航拍、运动、军事、侦察、抗灾等方面得到应用，并且由于无人机控制技术的发展，可以进行遥测数据链控制、地理匹配控制、GPS 卫星电位控制，控制操作过程简单可靠、运行稳定，经济性能高（一般无人机工作成本是有人飞机 1/10 左右），不受气候的影响，续航能力长，速度快（是人力的 10倍以上），现在已经出现现代无人机代替有人飞机进行各种工作的情况。 现代无人机一般都具有如下的功能和性能指标： 1、飞行控制：一般目测遥控控制，距离5km；高级遥控距离达30 km，还可采用GPS定位自主导航控制、地理匹配自动巡航控制等。 2、起飞条件和巡航速度：20m平整道路，6级风以下，小雨气候皆能起飞；巡航速度一般为50km/h以上，有的达110km/h。 3、飞行气候条件：一般6级风以下，高级的无人机在8级风以下，中雨气候。 4、升限：具备超低空稳定飞行功能，一般飞行最高高度达到海拔2 km，高级到3.5km。 5、载重：一般载重1～5kg，高级10kg以上。
美国平流层飞艇发展计划和研制进展
第17卷 第2期2008年3月 航 天 器 工 程SP ACECRA FT EN GI NEERIN G Vo l.17 No.2 69 美国平流层飞艇发展计划和研制进展 姚 伟 李 勇 王文隽 郑 威 (中国空间技术研究院,北京 100094) 摘 要 分析了美国近期平流层飞艇的发展计划和研制进展。资料表明,由于平流层飞艇在国土防御和解决局部危机或冲突中具有重要的作用,美国军方各兵种对平流层飞艇有着明确而紧迫的需求,已将之列入到一些重要的军事规划中。目前其主要关键技术取得了突破,实现了平流层高度的飞行试验验证,平流层飞艇研制已进入实质性研制阶段。 关键词 平流层飞艇 发展计划 研制进展 应用 中图分类号:V274 文献标识码:A 文章编号:1673-8748(2008)02-0069-07 Development Plan and Research Progress of Stratospheric Airship in USA YAO Wei LI Yo ng WANG W enjun ZH EN G Wei (China Academ y o f Space T echno logy ,Beijing 100094,China) Abstract:Recent developm ent plan and research prog ress o f strato spheric airship in U SA are ana -ly zed in this paper.It sho w s that stratospheric airships may play important r ole in homeland de -fense and dealing w ith r eg io nal crisis and co nflict,and have been included in so me military pro -jects.U p to now ,main key techno logies have been broken thr oug h and flig ht dem onstrations in stratosphere realized. Key words:str atospheric airship;developm ent project;research prog ress;application 收稿日期:2007-10-15;修回日期:2007-12-05基金项目:中国空间技术研究院自主研发项目 作者简介:姚伟(1972-),男,博士,高级工程师,主要从事飞行器总体设计和热控技术研究。 1 前言 近年来,在区域高分辨率实时监视、预警和导弹防御、反恐、通信、大气环境监测、防灾减灾等需求的驱动下,美国非常重视平流层飞艇等近空间飞行器在军事上的应用。2000年以来,虽然美国长期以来都将发展空间技术作为战略重点,但在经历了 9 11 事件、阿富汗战争、伊拉克战争之后,开始非常重视增强国土安全防御、反恐和区域作战能力,提出航天装备和陆海空装备无缝集成,组成天、空、地一体的指挥、控制、通信、计算机、情报、监视与侦察 (Com mand,Control,Co mmunication,Com puter, Intellig ence,Surv eillance and Reconnaissance, C 4ISR)体系,进一步缩短信息的快速获取、融合和分发时间,直接支持美军联合作战。近空间飞行器由于具有独特优势,美国军方各兵种对之有着明确而紧迫的需求,已列入美军 作战快速响应空间 (Oper ationally Responsive Space,ORS)和 联合作战空间 (Joint W arfighting Space,JW S)等发展规划中,有明确的研制路线图。2005年,美国施里弗-3模拟演习中首次引入了近空间飞行器。 [1]近空间气球具有技术难度小,成本低,响应时间快等优点,但无法长期驻空,受外界环境影响大,不
平流层飞艇无线通信系统
平流层飞艇无线通信系统 【摘要】：飞艇通信是近几年来出现的一种通信方式，它利用一个漂浮于地球上空20～50公里的飞艇装载的通信平台,实现信息的传输或转发。由于该通信系统具有适中的覆盖面积、低廉的成本、安全可靠等一系列独特的优点，已经引起了许多国家的注意和重视，应用前景十分诱人。本文简单概述了飞艇的工作环境和应用前景，较详细地描述了该系统的各组成部分、性能特性及要解决的关键问题。【关键词】：飞艇通信系统关键技术 1、引言 平流层是大气层中最平静的一段，不受天气影响，也几乎从不潮湿由于平流层有着稳定的气象条件和良好的电磁特性，数十年来人们一直在尝试利用平流层平台长期驻空进行观测和通信。进入21世纪，随着相关技术的飞速发展，在世界上掀起了研究和开发平流层平台热潮。平流层平台的定点位置一般设定在距地面20 km附近的平流层底部，因为那里的全年平均风速较弱。根据所携带的不同有效载荷，平流层平台可以作为通信平台或观测基地从通信领域的角度来看，平流层平台具有传输距离短、传输时延小、发射功率小以及能量损耗少的优点，因而平台和信号传输系统都可以设计得更加简单。并且一个平流层平台在20km定点高时它的地面有效覆盖面积达到19000km2，完全可以实现小型通信终端为广大区域提供高速通信服务的目标。而在地球观测领域，平流层平台由于距离地面较近，能够提供比卫星观测更高的分辨率和精度。它不仅能进行地球环境变化观测和气象数据探测，还可以通过对指定地区的连续观测进行交通、灾害及环境破坏监视，在洪水、火灾或地震等灾害来临时，构成广大区域的监视系统。随着科学技术的不断发展，在全球的宽带连接、地球遥感成像、空间观测、大气测量、全球资源监控以及军事侦察等方面的需求将会数不胜数。平流层平台广阔的应用前景越来越引起世界的关注，美、日、韩及西欧各国已经投入了大量的人力物力对其进行可行性研究论证以及试验。
流体力学的应用
流体力学在航空航天工程中的应用 (洪渊，西安科技大学，能源学院采矿工程卓越1301班，1303110113) 摘要：航天航空工程综合了最新最高的现代科学与技术，是一个国家科技实力和国防现代化的重要标志之一，更是目前世界各国之间争相研究发展的顶尖科技产业，它直接关系到国家的安全和经济的发展。随着科学技术的进步和航天器的发展，遥远而深邃的宇宙已不再可望而不可及，飞天早已不再是无稽之谈。在20世纪对人类影响最大的20项技术中就包括航空航天技术，流体力学的发展对航空航天科技的发展起到了关键性的作用，而这些看似离我们非常遥远的高薪技术其实其基本原理无时无刻不伴随我们。因为我们身边有各种流体的存在。 关键词：航空航天技术、流体、流体力学 Application of fluid mechanics in Aerospace Engineering (Hong Yuan, Xi'an University of Science And Technology, the Institute of mining engineering excellence 1301, 1303110113) Aerospace Engineering integrated the latest modern science and technology, is a national science and technology strength and the important symbol of the modernization of national defense, but also the world's top scientific and technological industry, which is directly related to the national security and economic development. With the development of science and technology and the progress of the spacecraft, as remote and profound universe is no longer inaccessible and, flying already no longer is nonsense. In twentieth Century the greatest impact on human beings in the 20 technologies, including aerospace technology, the development of fluid mechanics to the development of Aerospace Science and technology has played a key role, and these seemingly away from us very far from the high paying technology in fact its basic principles are not accompanied by us. Because we have all kinds of fluid in the presence of. Key words: aerospace technology, fluid, fluid mechanics
载重飞艇适用性分析
载重飞艇的适应性分析 Applicability Analysis of Airship for Heavy Transporting 北京航空航天大学贺卫亮 Prof.He Weiliang,Beihang University， China April25,2008
主要内容（outline） 2
飞艇的应用前景Prospect of Airship （1）点对点之间的直接运输Point to Point Transportation 点对点直接运输是绝大多数海陆空运输工具所无法实现的方式，利用飞艇可以省略中间转运环节，在没有机场，也没有公路和河流的情况下，可以直接将货物运送到目的地。 Airship can fill the gap between conventional air transporting and truck marine modes,as they are normally operated at present. 3
飞艇的应用前景Prospect
5 载重飞艇的应用前景Prospect of Airship （2）大尺寸超重量的货物运输Oversized Heavy Loads 针对超大尺寸的重载荷，通常的海陆空运输受到限制时，飞艇显示出巨大的优越性。。 Airship transportation can achieve some functions which are incapable of using other transporting vehicle,especial for outsized indivisible loads that are too heavy or bulky for any other method.
平流层飞艇的军事应用
航空航天技术概论课程论文 论文题目：平流层飞艇的军事应用 论文概要：随着临近空间成为近年来研究和发展的热点，作为这一空间的军事重要存在，平流层飞艇无疑将发挥巨大的作用。其强大的侦查、监视、通信、预警功能以及作为高效的高空武器及作战平台使其成为组成海陆空天电一体化信息作战系统不可或缺的一环，是国土防御与周边作战的重要组成部分，对于国家安全具有极其重要的意义。 提交日期：2015年6月
平流层飞艇的军事应用 关键词：平流层飞艇军事应用 自临近空间的概念提出以来，由于其独特的空间位置与优势，它已成为近年来各国争相研究与发展的重点区域。而基本处于这一空间的平流层，则在临近空间资源利用中占据了极其重要的一环。平流层飞艇，是适合于平流层环境特点的有效高空平台，将是构成海陆空天电一体化信息作战系统的重要角色。 平流层飞艇目前有许多国家正在研制，如法国的“大力神”，英国的“天猫”1000巨型飞艇等。而在这些国家中，美国无疑走在了最前列。美国军方对于体系化、高效化的作战方式和作战能力一向有着严苛的标准和急切的需要。因此，美国军方先后提出“作战快速响应空间”(O RS)和“联合作战空间”(JWS)计划，在这两个计划中，平流层飞艇都扮演了重要的角色。而该项目的研究，设计了众多的政府机构和企业。美国导弹防御局(MDA)、国防高级研究计划局(DA RPA)、美国国家航空航天局(NASA)等著名机构都参与其中。美国的SSI (Sky Station International )公司、Lockheed Martin 公司、Skysat 公司和Angel Technologies等公司也都先后提出了轻于空气的平流层定点飞艇平台研究计划, 并进行了或正计划进行一系列演示验证飞艇平台的试验研究。i 图1 美军作战快速响应空间(ORS)计划的路线图 图2 美军联合作战空间(JWS)计划ii
物体浮沉知识点及经典例题
知识点一物体的浮沉条件 1．浸没在液体中的物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力。而物体的运动状态取决于受力情况，物体的浮沉就取决于所受的浮力与重力的关系。 当时，合力方向向上上浮 当时，合力为零悬浮 当时，合力方向向下下沉 2．对于实心的物体，由，，浸没时，所以当时，物体上浮；当时，，物体悬浮；当， 物体下沉。 3．物体上浮、下沉是运动过程，在此过程中受非平衡力作用，下沉的最终状态是沉到液体底部；上浮的最终状态是浮出液面，最后漂浮在液面，漂浮和悬浮的共同特点都是浮力 等于重力()。在平衡力作用下静止不动，不同点是排开液体的体积不同，漂浮时物体的体积大于排开液体的体积；悬浮时，物体的体积等于排开液体的体积。 4．物体浮沉各种状态比较表 与的关 1、为探究物体的浮沉和有关因素的关系，小刚将一个鲜鸡蛋先放入一个装有大半杯清水的玻璃杯中，鸡蛋沉入杯底，然后向杯中逐渐加盐，在此过程中，下列分析正确的是( )
A．鸡蛋所受浮力不变 B．鸡蛋所受重力变大 C．杯底所受的压强不变 D．鸡蛋可能会慢慢上浮 解析：在向杯中加盐的过程中，杯中液体的密度不断变大，由浮力公式知，鸡蛋所受的浮力不断变大，当浮力大于重力时，鸡蛋就会慢慢上浮，由液体内部压强公式 知，杯底所受的压强也会不断变大，鸡蛋所受的重力与液体的密度无关，故重力不变。 答案：D 知识点二浮沉条件的应用 1．轮船 ①轮船是采用“空心”法来增大体积从而增大浮力，使它浮于水面的，它们受到的浮力等于船的总重。 ②轮船浮力的大小通常用排水量来表示，排水量是指轮船满载时排开的水的质量，根据漂浮条件知，排水量＝船自身的质量＋满载时货物的质量。 2．潜水艇 潜水艇是靠改变自身的重力来实验浮沉的，潜水艇为了实现升降，必须使浮力大小不等于重力，潜水艇在水下时，由于艇壳不能任意改变，因此浮力是不变的，要想控制上浮、下沉就只有改变自重，潜水艇两侧都有水舱，与高压气舱相连，高压气体能将水从水舱内排出，减小潜水艇重力，当其小于浮力时潜水艇就上浮；当浮力大小等于重力，潜水艇可在水中任一位置保持静止，即悬浮；关闭高压气舱使进水口打开，在水压作用下水舱进水，自重增大到大于浮力时，潜水艇开始下沉。 3．气球和飞艇 气球和飞艇是漂浮在空中的，内部所充气体的密度必须小于空气的密度，一般充有氢气或氦气，充气时体积增大，浮力增大，当浮力增大到大于其重力时，气球和飞艇就上升；反之，排出一部分氢气或氦气时，气球和飞艇就下降，因此它们是通过改变体积来实现上升和下降的。 热气球是通过加热的方式使气球内气体热膨胀，从而减小气体的密度，因此热气球只要 停止加热，气球体积就会缩小，浮力减小，降回地面。 4．密度计 密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的，用密度计测量液体的 密度时，它受到的浮力总等于它的重力，由于密度计制作好后它的重力 就确定了，所以它在不同液体中漂浮时所受到的浮力都相同，根据 可知：待测液体的密度越大，则越小，密度计浸入液体 中的体积越小，露出部分的体积就越大；反之待测液体密度越小，则越大，密度计浸入液体中的体积越大，露出部分的体积就越小，所以密度计上的刻度值是“上小下大”。 规律方法指导 1．基本概念：轮船的排水量，轮船满载时排开水的质量。 2．基本规律：
2020-2024年中国临近空间飞行器的分析
2020-2024年中国临近空间飞行器的分析 我国平流层飞艇研发进展 一、宽艇体平流层飞艇即载重样艇 2018年5月28日，达天飞艇公司牵头组建的“平流层飞艇联盟”联合研发的宽艇体平流层飞艇即载重样艇在宁夏回族自治区试飞。 该次试飞的CA-T24R型飞艇是一艘缩比艇，试飞过程中，模拟起降和检验试飞共7个架次2小时，试飞取得成功。虽然飞行时间只有短短两个小时，却在国内平流层飞艇界引起了不小的震动。 该次试飞成功的达天CA-T24R型飞艇外形采用了三囊宽体的设计。这样的设计在静浮力基础上增加了气动升力，结合了传统飞艇技术和固定翼、旋翼机和矢量推进等技术，使飞艇的操纵特性和稳定特性得到了一定的提升。 而且，宽艇体上表面宽阔，可铺设更多的太阳能电池，有效接收太阳能辐射，转化更多电能。其有效面积和时间都大于常规形式和英国Airlander10的飞艇。这一设计外形是早在2003年我们与英国飞艇专家达成的共识。同时，该飞艇的外形及气动设计完全是中国“智造”，多项创新和专利得到验证，是完全属于中国人的自主知识产权。 除了外形的变化，面对平流层飞艇的瓶颈问题，达天飞艇公司也同样提出相应解决方法，并在此次试飞过程中得到验证。 首先，他们最大限度地考虑因平流层氦温差引起体积膨胀时飞艇所能提供的最大冗余空间，并保证在平流层时压差在容许范围之内；而且，在驾驶过程中，工作人员通过改变飞艇的俯仰姿态来达到保持高度的目的，昼间操纵飞艇保持一定俯角飞行，夜间则操纵飞艇保持一定仰角飞行，宽体平流层飞艇和载重艇通过移动式配重、尾翼、全动式前翼（鸭翼）等创新性的设计，有效保持正常飞行以克服由于氦温差产生的高度变化和压力变化，达到浮重平衡。 此外，自主研发的电动机让飞艇在不同时段和不同高度面临不同风速时保持推阻平衡。而面对能源问题，分析表示，随着科技的进步和储能电池的发展，飞艇所需电能能够得到满足。
【CN209600779U】一种平流层飞艇【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920257833.4 (22)申请日 2019.02.28 (73)专利权人 北京空天高科技有限公司 地址 100036 北京市海淀区万寿路西街7号 万寿庄宾馆红迎楼4层 (72)发明人 江京 付功义 段洣毅 廉英 裴京晶 (51)Int.Cl. B64B 1/32(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称一种平流层飞艇(57)摘要本实用新型涉及飞艇技术领域，提供一种平流层飞艇，所述平流层飞艇包括：硬式框架，形成在艇体表面；以及动力系统支架，所述动力系统支架包括斜支底撑架和支撑树立杆，其中：斜支底撑架搭接在硬式框架上，用于支撑支撑树立杆；以及支撑树立杆用于安装动力系统。本实用新型通过在硬式框架上搭接动力系统支架，克服了在平流层飞艇底部吊舱安装动力系统支架易产生波浪运动的缺点，使平流层飞艇水平飞行的波浪运动趋势得到抑制，从而减少底部吊舱阻力，减少动力耗能。同时，通过多根斜拉张紧绳索的拉力使支撑树立杆更加稳定。此外，通过利用刚性加强环和杆件构成的硬式框架，提高飞艇的 抗超压能力。权利要求书1页 说明书6页 附图2页CN 209600779 U 2019.11.08 C N 209600779 U
权 利 要 求 书1/1页CN 209600779 U 1.一种平流层飞艇，其特征在于，所述平流层飞艇包括： 硬式框架，形成在艇体表面；以及 动力系统支架，所述动力系统支架包括斜支底撑架和支撑树立杆，其中 斜支底撑架搭接在硬式框架上，用于支撑支撑树立杆；以及 支撑树立杆用于安装动力系统。 2.根据权利要求1所述的平流层飞艇，其特征在于，其中支撑树立杆顶端与电机固定平台链接。 3.根据权利要求2所述的平流层飞艇，其特征在于，其中动力系统安装在电机固定平台上。 4.根据权利要求1-3中任一所述的平流层飞艇，其特征在于，其中动力系统包括桨叶和电机。 5.根据权利要求1-3中任一所述的平流层飞艇，其特征在于，还包括多根斜拉张紧绳索，任一斜拉张紧绳索的两端分别与硬式框架和支撑树立杆绑定。 6.根据权利要求1-3中任一所述的平流层飞艇，其特征在于，其中斜拉张紧绳索包括张紧钢丝。 7.根据权利要求1-3中任一所述的平流层飞艇，其特征在于，其中所述动力系统支架的数量为偶数个，分别位于平流层飞艇的两侧。 8.根据权利要求1-3中任一所述的平流层飞艇，其特征在于，其中所述动力系统支架位于平流层飞艇的尾部。 9.根据权利要求1所述的平流层飞艇，其特征在于，其中硬式框架位于艇体表面的局部。 10.根据权利要求1或9所述的平流层飞艇，其特征在于，其中硬式框架由加强环和杆件构成。 11.根据权利要求1或9所述的平流层飞艇，其特征在于，还包括： 内气囊，内气囊中充有氦气；以及 包围内气囊的外气囊，外气囊的囊体和内气囊的囊体之间的空间中充有空气，其中硬式框架形成在外气囊的外表面。 12.根据权利要求11所述的平流层飞艇，其特征在于，其中内气囊由多个沿飞艇轴向依次排布的舱室内气囊构成。 13.根据权利要求1-3中任一所述的平流层飞艇，其特征在于，还包括无尾舵尾翼和航向尾浆。 2
平流层飞艇试验场测试方法分析
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 平流层飞艇试验场测试方法分析 计算机测量与控制．２０１８．２６（６）犆狅犿狆狌狋犲狉犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋牔犆狅狀狋狉狅犾 测试与故障诊断４２收稿日期： ２０１８０１１６；修回日期： ２０１８０３１６。 作者简介： 张永栋（１９８２），男，山东济宁人，硕士，工程师，主要从事测试与状态评估技术方向的研究工作。 文章编号： １６７１４５９８（２０１８）０６００４２０４ＤＯＩ： １０．１６５２６／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４７６２／ｔｐ．２０１８．０６．０１１中图分类号： ＴＰ２７４文献标识码： Ａ平流层飞艇地面功能测试方法分析张永栋，翟嘉琪，王建勋（西北核技术研究所，西安７１００２４）摘要： 为保证平流层飞艇飞行试验的安全，平流层飞艇放飞前需在地面开展功能测试来校验飞艇系统状态；平流层飞艇系统地面测试包含能 1/ 19
源、测控、安控等诸多内容；针对平流层飞艇地面功能测试需求，在分析飞艇关键系统构成的基础上，给出了地面功能测试的主要测试内容与方法；建立了功能测试条件矩阵，给出了功能测试项目总体流程；建立地面功能测试模式，并开展飞艇功能测试系统与飞艇系统间接口设计，给出了开展地面功能测试所需的测试仪器资源；在此基础上，建设了一套满足平流层飞艇功能测试需求的测试系统；利用该系统对国内某型飞艇开展了能源、测控、安控等方面的测试，校验了该型飞艇系统状态，以此验证了所建设的功能测试系统的有效性和所提出测试方法的正确性。 关键词： 平流层飞艇；地面；功能测试犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳犘狉狅狏犻狀犵犌狉狅狌狀犱犉狌狀犮狋犻狅狀犪犾犜犲狊狋犻狀犵犕犲狋犺狅犱狊犳狅狉犛狋狉犪狋狅狊狆犺犲狉犻犮犃犻狉狊犺犻狆ＺｈａｎｇＹｏｎｇｄｏｎｇ，ＺｈａｉＪｉａｑｉ，ＷａｎｇＪｉａｎｘｕｎ（ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＮｕｃｌｅａｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎ７１００２４，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋： Ｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｔｈｅｓｔｒａｔｏｓｐｈｅｒｉｃａｉｒｓｈｉｐｆｌｉｇｈｔｔｅｓｔ，ａｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｔｅｓｔｏｎｔｈｅｇｒｏｕｎｄｉｓｎｅｅｄｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｓｔａｔｅｏｆｔｈｅａｉｒｓｈｉｐｓｙｓｔｅｍｂｅｆｏｒｅｔｈｅｓｔｒａｔｏｓｐｈｅｒｉｃａｉ
飞机配载复习资料
1、世界上最早用于民用航空运输的飞行器是轻与空气的飞行器---气球和飞艇。 2、B707是波音公司在20世纪50年代研制的四发喷气式民航客机，是世界上第一型在商业上取得成功的喷气式民航客机。 3、宽体机的机身较宽，客舱内至少有2条走廊，3排座椅，机身宽一般在4.72米以上 4、一般飞机主要分为两种舱位：主舱、下舱，有些机型飞机，如B747、A380分为三种舱位：上舱、主舱和下舱。 5、与干线飞机和支线飞机提供的定期飞行、包机飞行不同，公务飞机是按某一旅客、团体的特殊旅行需求，专为他/他们设计航线班期，提供专门服务的飞机。 6、机翼是飞机的重要部件之一，安装在机身上。其最主要作用是产生升力，以支持飞机在空中飞行，也起一定的稳定和操纵作用。 7、在机翼上安装襟翼可以增加机翼面积，提高机翼的升力系数。 8、尾翼的主要功用是保证飞机的纵向和方向的平衡与稳定性，以及实施对飞机的纵向和方向的操纵。 9、航空器的飞行环境是对流层和平流层。 10、高度增加，大气密度减小。随着高度增加，大气压力减小。 11、大气的压缩性是指一定量的空气当压力或温度改变时，其密度和体积发生变化的特性。 12、所以在低速飞行时，可以认为大气是不可压缩的，即可以认为密度是一个不变的数值。 13、续航时间是指飞机在一次加油，在空中所能持续飞行的时间，又称航时， 14、增加续航时间的主要办法是多带燃料和减小发动机的燃料消耗。 15、飞机着路过程一般可分为下降，拉平，接地和着路滑跑四个阶段 16、航班配载步骤：预配和结算 17、11L可以理解为1舱的左1号箱位。 18、装机通知单填制的基本原则是：将货物优先装在对飞机重心影响小的货舱区域，然后在装其他区域。 19、飞机纵向稳定性又叫做俯仰稳定性、仰角稳定性，指飞机受微小扰动迎角发生变化，自动恢复原来迎角的特性。 20、重心到基准点的距离χ=总力矩÷总重量 21、载重平衡图一式三份，一份交机组；一份作为随机业务文件到目的地；一份平衡室留存。 22、计算机离港系统分为旅客值机模块、配载平衡模块、航班数据控制模块.
平流层飞艇囊体用材料的研究
平流层飞艇囊体用材料的研究 2011011743 分1 黄浩 一、背景 平流层飞艇是一种利用低密度气体来提供升力，并能在平流层长时间悬浮或低速机动飞行的飞行器，是集高空观察、通信于一体的通用航天器平台。它具有滞空时间长、飞行高度高、覆盖范围广、生存能力强、制造和运行维护费用低等优点，具有极高的军事应用价值。美国、日本、韩国和欧盟等都将其作为空间战略目标予以高度重视，并相继开展了平流层平台可行性研究论证及相关飞行验证试验，我国也陆续启动平流层飞艇平台的科研项目。 由于平流层飞艇不是低空飞艇，在研制的许多概念上，如工作环境、蒙皮材料、能源、动力推进等关键技术上都是截然不同于低空飞艇，许多方面临着极大的挑战。其中最首要的问题是飞艇的材料。而囊体材料作为飞艇的主体结构材料，其性能的高低直接影响飞艇的应用效能，如驻空高度、持续飞行时间、有效载荷和服役寿命等。 二、材料要求 1. 强度要高，因为材料强度取决于飞艇的体积，对于平流层飞艇而言，蒙皮材料的抗拉伸断裂强度应大于300 N/cm2。 2. 质量要轻，面密度应小于300g/ m2，如果材料的面密度过高，飞艇的净浮力就会受到极大的丧失，难以升到平流层高度。 3. 耐环境（耐候性）性能要好，环境因素包括高低温、湿度、超强紫外线辐射、耐臭氧等；囊体材料的各项性能在平流层温度（－56.5℃左右）下能够长时间保持不变，至少不会发生突变。 4. 阻氦气渗漏性能强，不论平流层飞艇采用氢气或氦气为浮升气体，都需长期工作，阻氦气渗漏性能显得十分非常重要，平流层飞艇蒙皮材料阻氦气渗漏性能应为0.22 L/ m2.d.A~ 1.14L/m2.d.A 5. 其它性能，如抗皱折、为保持飞艇外型所需的抗蠕变性能、缝合工艺性及易于修补性能都应当优良。如果用到军事领域，雷达隐身性能也是非常关键的一个因素。 三、材料选择及依据 目前，用于平流层飞艇囊体材料的主要是层压复合材料，包括承力层、气密层和防护层，各层利用胶黏物质黏接起来，形成一个整体。如图1 所示。
下一代货运利器——重载飞艇发展现状与趋势
下一代货运利器——重载飞艇发展现状及趋势 2016-08-26 《科技导报》战略前沿技术 现代重载飞艇结合了传统飞艇技术和固定翼、旋翼飞机技术以及气垫船技术，具有载荷能力强、续航时间长、操控简单可靠、对地面基础设施依赖小等突出优点，目前已有多个国家开展了重载飞艇的研究与技术验证。本文综述了国内外现代重载飞艇研制的进展和现状，重点描述了国外已经开展技术验证型号飞艇的相关研制项目，针对重载飞艇艇囊气动外形设计、保形结构设计与分析、升力控制以及气垫着陆器设计等方面进行了梳理，探讨了技术可行性，展望了重载飞艇的发展前景。 从古至今，人们一直对天空有着不凡的憧憬和梦想，渴望能像鸟儿一样在天空自由翱翔，嫦娥奔月、万户飞天等等神话故事以及敦煌壁画中高飞入云的神女，无数星相学家凝望星辰的感概笔录，都是古人飞天梦想的记录，无不形象地描绘了人们梦想飞行的美好愿景。为了实现这一梦想，人类的祖先进行了无数次艰辛的尝试，许多大胆的猜想被付诸实践，这其中最早出现的孔明灯就是热气球的原型。 古希腊科学家阿基米德（Archimedes）于公元前245年发现了浮力定律，这一定律是所有飞艇和气球设计最基本的理论依据。虽然浮力定律早在公元前就已被发现，而且气体受热上升的现象自人类首次使用火以后就每天都可以观察到，但直到18世纪欧洲工业革命的到来，才为人类探索自然提供了良好的条件，加快了人类飞行探索的步伐，人们开始认真构思并制作飞行器。18世纪后期，法国人发明了热气球，这是人类历史上首次乘坐自制航空器飞离地面，在当时创造了巨大的轰动（图1）。 图1 Montgolfier兄弟制作的热气球
气球的诞生使飞行成为可能，然而由于气球和空气是相对静止的，只能靠拉动绳索做有限的控制，很难让人产生自由飞翔的感觉，人们就开始考虑将正圆的气球变为流线型并加上动力装置和操纵系统，以实现飞行控制进而能够自主驾驶。1852年9月24日，法国人吉尔法（Giffard）驾驶使用3马力蒸汽机制造的44 m飞艇，在巴黎上空飞行了27 km，正式宣告了飞艇的诞生（图2）。这次飞行开创了人类可控动力飞行的新纪元，这比莱特兄弟第一架有动力可操控载人飞机试飞成功早了近半个世纪。 图2 吉尔法研制的飞艇 后来，德国齐柏林飞艇的诞生正式宣告飞艇的发展进入黄金时代。齐柏林飞艇（Zeppelin airship）是德国著名飞艇设计师斐迪南·冯·齐柏林伯爵在20世纪初期设计的一系列硬式飞艇的总称，20世纪30年代起，以齐柏林飞艇为首的大型飞艇称霸大西洋客运市场。 兴登堡号飞艇（LZ 129 Hindenburg），航空器注册编号为D-LZ 129，是由齐柏林公司在腓特烈港的博登湖设计并建造的一艘大型硬式载客飞艇。兴登堡号于1931年秋季开始建造，并于1936年3月4日完成首飞，全长245 m，最大直径41m，重220 t，其长度是波音747的3.5倍，仅比泰坦尼克号短24 m（图3）。 图3 兴登堡号飞艇环球飞行
半硬式平流层飞艇骨架精细化分析与轻量化设计
哈尔滨工业大学工学博士学位论文 目录 摘要......................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................... III 第1章绪论 .. (1) 1.1 课题背景 (1) 1.1.1 平流层飞艇介绍 (1) 1.1.2 军事背景分析 (4) 1.1.3 CFRP复合材料 (5) 1.1.4 CFRP复合材料在航空、航天领域的应用 (8) 1.2 国内外研究现状及分析 (11) 1.2.1 CFRP管构件强度和稳定性研究现状 (11) 1.2.2 CFRP节点强度研究现状 (13) 1.2.3 CFRP桁架承载性能研究状况 (15) 1.2.4 桁架拓扑优化方法研究现状 (17) 1.3 本文主要工作 (20) 第2章轴心受压CFRP管稳定性能研究 (21) 2.1 引言 (21) 2.2 CFRP短管轴压试验 (21) 2.3 CFRP短管轴心受压数值模拟 (24) 2.3.1 材料参数刚度转化 (25) 2.3.2 破坏准则的选取 (27) 2.3.3 损伤失效过程模拟 (28) 2.3.4 短管试验与模拟结果 (31) 2.4 CFRP长管轴压试验及数值模拟 (31) 2.4.1 长管稳定性试验 (31) 2.4.2 长管数值模拟方法 (34) 2.4.3 长管试验与模拟结果 (35) 2.5 CFRP细长管轴心受压稳定性分析 (36) 2.5.1 管径对稳定承载力的影响 (36) 2.5.2 纤维体积含量对稳定承载力的影响 (37) 2.5.3 CFRP细长管稳定公式 (37)