平流層飛艇總體性能與技術(shù)研究.pdf

1、平流層飛艇以其巨大的通訊和軍事價(jià)值，近三十年來(lái)一直受到世界各大軍事強(qiáng)國(guó)關(guān)注。本文以我國(guó)平流層通信平臺(tái)的預(yù)研項(xiàng)目為背景，首先總結(jié)了平流層飛艇的特點(diǎn)、應(yīng)用、系統(tǒng)組成和相關(guān)技術(shù)；然后對(duì)平流層飛艇概念性設(shè)計(jì)中的幾何建模、外形優(yōu)化和參數(shù)分析方面展開(kāi)研究。 本文自編程序?qū)崿F(xiàn)了平流層飛艇的參數(shù)化建模，從而能夠快速地獲得不同截面外形和幾何參數(shù)下的氣動(dòng)分析模型，為飛艇的外形設(shè)計(jì)節(jié)省大量的時(shí)間。同時(shí)試算了雙紐線、玫瑰線等外形下飛艇阻力特性，發(fā)現(xiàn)當(dāng)飛

2、艇長(zhǎng)細(xì)接近于4時(shí)，飛艇既適合于控制，又能產(chǎn)生足夠的浮力，因此本文提出了一種改進(jìn)的三葉玫瑰線外形方案。在飛艇外形優(yōu)化的過(guò)程中，本文引入代理模型的概念，即采用拉丁超立方試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法給出樣本點(diǎn)，Kriging近似方法建立了氣動(dòng)分析模塊的代理模型，從而在Isight框架中，以飛艇重量最小為設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行平流層飛艇外形優(yōu)化設(shè)計(jì)。最后在外形優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，分析動(dòng)力、材料、能源等技術(shù)參數(shù)的提高對(duì)當(dāng)前飛艇重量和尺寸的影響，指出目前平流層飛艇技術(shù)發(fā)展的方