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平流层飞艇国内外研究现状概况

时间:2022-10-25 22:23来源:毕业论文
平流层飞艇的发展概况平流层平台广阔的应用前景吸引了世界越来越多的关注,美、俄、日、韩及西欧各国已经投入了大量的人力、物力对其进行了可行性研究论证以及试验论证

平流层飞艇的发展概况平流层平台广阔的应用前景吸引了世界越来越多的关注,美、俄、日、韩及西欧各国已经投入了大量的人力、物力对其进行了可行性研究论证以及试验论证。不过,到目前为止,真正有实用性的、耐用性的平流层飞艇未见于市。考虑到平流层平台的几点基本要求:无人的、高空的、长耗时的、能够携带一定的有效载荷,目前的设计方案一般倾向于采用LTA(Lighter-than-air)软式飞艇。该平流层飞艇通过携带充有氦气的气囊来提供静浮力以作为升力,摆脱了以往的依靠运动产生升力的定律,所以此类飞艇能够以极慢的速度飞行,甚至能够在空中长期保持定点,即相对地面静止,从而使其可以作为空中平台为地面的观测和通信等提供更为长期和广泛的服务[1]。84848

1国外平流层飞艇发展概况

美国

平流层飞艇项目自上个世纪70年代起便在美国得到了多方的关注,海、陆、空三方以及导弹防御局(MDA)、国防高级研究计划局(DARPA)、美国国家航空航天局(NASA)、洛马等公司组织都积极开发研制,试图将其应用致自己的领域。其中包括:洛克希德▪马丁公司的高空飞艇(HAA)项目、探测器与结构一体化飞艇(ISIS)项目和西南研究院的高空哨兵飞艇项目等。2014年8月,美国国家航空航天局(NASA)也开展了代替卫星为目标的“平流层飞艇设计”竞赛。截至目前,各项目虽然已经开展了数次飞行试验,但试验过程并不顺利,多数项目的试验结果不如预期。

例如2011年7月,HAA美国计划的缩比验证艇(HALE-D)进行首次试飞,因其副气囊阀门结冰导致飞艇在升至9754m时迫降,后因太阳能电池短路故障而烧毁。ISIS飞艇由于系统过于复杂,计划也一直在拖延[2]。

日本日本航宇开发局(JAXA)和日本国家信息和通信技术研究院(NICT)1998年启动了一项称为“同温层平台”的研究项目,这便是日本平流层飞艇项目的一个开端。从此之后,日本针对平流层飞艇在各个领域的应用潜心研究多年,如无线宽带通信、地球遥感遥测、广播等领域。在这个过程中,日本已逐渐在系统设计、材料、燃料电池、太阳能电池、架构模型、飞艇的跟踪控制等方面取得了不错的进展。在2000年就提出了长远的、分阶段实施的平流层飞艇开发计划。并在2004年研制出体积为10500立方米,升空高度达4000米,飞艇长度为48米,有效载荷为400千克的低空验证艇,并完成了飞行测试。日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)组织实施并开展了无动力验证飞行和多次低空技术验证试飞,积累了大量技术经验,但尚未有开展飞行样机整体集成和高空试飞演示的报道。

韩国韩国政府在1998年决定投资1000万美元用于飞艇和有效载荷的早期研发,韩国航空宇宙研究院(KARI)负责研制飞艇,韩国电子通信研究院(ETRI)负责研制有效载荷部分。2000年12月,韩国启动了一项用于通信中转、地面监视等功能的驻空高度为20km的平流层飞艇研制计划。这项计划分为三个阶段,计划在8~10年内取得突破性进展。第一期为期三年,主要研制用于平流层飞艇基础研究的无人飞艇,长度约为50米,并争取为第二期研制打下坚实的技术基础。第二期同样预计为期三年,主要完善地面基础设施建设工作,并根据第一阶段的平流层飞艇的样机来研制原型机。第三期,主要完成飞艇的载荷测试试验、运行,并实现平流层飞艇的商业化模式。截至目前,韩国已完成了50米无人飞艇的研制工作以及试飞工作。据韩国航空宇宙研究院负责人介绍,韩国飞艇的实验和理论研究情况已逐渐明朗,关于飞艇蒙皮材料、能源推进管理系统、热管理系统均已展开了深入的研究。论文网 平流层飞艇国内外研究现状概况:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_101012.html

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