平流層飛艇技術(shù)

目錄
叢書序
前言
第1章 引言 1
1.1 平流層飛艇簡介 1
1.1.1 臨近空間概念 1
1.1.2 平流層概念 2
1.1.3 平流層飛艇概念 2
1.1.4 平流層飛艇主要特征 3
1.2 平流層飛艇民用用途 5
1.2.1 網(wǎng)絡通信 6
1.2.2 防災與減災 6
1.2.3 國土資源觀測與地理信息測繪 6
1.2.4 海洋監(jiān)測 7
1.2.5 林業(yè)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 7
1.2.6 水利監(jiān)測與環(huán)境保護 7
1.3 平流層飛艇軍事用途 7
1.3.1 預警探測 7
1.3.2 偵察監(jiān)視 8
1.3.3 通信中繼 8
第2章 平流層飛艇工作環(huán)境 10
2.1 平流層飛艇工作環(huán)境概況 10
2.1.1 大氣特征概況 10
2.1.2 對流層環(huán)境特征 10
2.1.3 平流層環(huán)境特征 12
2.2 平流層弱風層和準零風層的時空特征 13
2.2.1 中緯度地區(qū) 14
2.2.2 高緯度地區(qū) 16
2.2.3 低緯度地區(qū) 17
2.3 平流層溫度和輻射特征 19
2.3.1 溫度特征 19
2.3.2 輻射特征 19
2.4 平流層下層的強擾動與特殊事件 20
2.4.1 強擾動事件 20
2.4.2 特殊事件 21
參考文獻 24
第3章 平流層飛艇研究進展與發(fā)展趨勢 25
3.1 平流層飛艇研究進展 25
3.1.1 高空飛艇項目 25
3.1.2 高空哨兵項目 26
3.1.3 傳感器/結(jié)構(gòu)一體化飛艇 28
3.1.4 平流層巴士 29
3.1.5 “攀登者”飛艇 30
3.2 高空氣球研究進展 31
3.2.1 超長航時氣球計劃 31
3.2.2 谷歌氣球計劃 34
3.3 平流層飛艇發(fā)展趨勢 38
3.4 國外研究計劃進展匯總 38
參考文獻 42
第4章 平流層飛艇總體技術(shù)路線與關(guān)鍵技術(shù) 43
4.1 平流層飛艇系統(tǒng)組成 43
4.1.1 艇體分系統(tǒng) 43
4.1.2 能源分系統(tǒng) 45
4.1.3 動力推進分系統(tǒng) 46
4.1.4 飛控分系統(tǒng) 48
4.1.5 測控分系統(tǒng) 49
4.1.6 安控分系統(tǒng) 51
4.1.7 發(fā)放回收分系統(tǒng) 52
4.2 平流層飛艇核心關(guān)鍵技術(shù) 54
4.2.1 蒙皮材料技術(shù) 54
4.2.2 薄膜太陽電池技術(shù) 55
4.2.3 儲能電池技術(shù) 56
4.2.4 螺旋槳技術(shù) 57
4.2.5 電機裝置技術(shù) 57
參考文獻 58
第5章 蒙皮材料與結(jié)構(gòu)技術(shù) 59
5.1 飛艇結(jié)構(gòu)布局 59
5.1.1 軟式結(jié)構(gòu) 59
5.1.2 硬式結(jié)構(gòu) 60
5.1.3 半硬式結(jié)構(gòu) 61
5.2 蒙皮材料技術(shù) 61
5.2.1 概述 61
5.2.2 組成與結(jié)構(gòu) 62
5.2.3 主要性能與特點 66
5.2.4 加工過程 70
5.2.5 發(fā)展趨勢 72
5.3 結(jié)構(gòu)連接技術(shù) 73
5.3.1 概述 73
5.3.2 分類與特點 73
5.3.3 技術(shù)難點分析 78
5.3.4 發(fā)展趨勢 79
參考文獻 79
第6章 循環(huán)再生能源技術(shù) 81
6.1 能源系統(tǒng)技術(shù) 81
6.1.1 技術(shù)內(nèi)涵及特性 81
6.1.2 能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系 82
6.1.3 循環(huán)能源的能量平衡 83
6.2 太陽電池發(fā)電技術(shù) 86
6.2.1 太陽電池分類 86
6.2.2 太陽電池陣技術(shù) 98
6.3 儲能電池技術(shù) 101
6.3.1 儲能電池分類 101
6.3.2 儲能電池系統(tǒng)技術(shù) 113
6.4 能源管理技術(shù) 115
6.4.1 能源管理主要方式 115
6.4.2 能源管理關(guān)鍵技術(shù) 116
參考文獻 126
第7章 高空推進技術(shù) 127
7.1 推進系統(tǒng)總體技術(shù) 127
7.1.1 概述 127
7.1.2 發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢 130
7.1.3 推進系統(tǒng)布局技術(shù) 135
7.1.4 推進系統(tǒng)矢量推進技術(shù) 136
7.1.5 推進系統(tǒng)性能測試技術(shù) 137
7.2 平流層飛艇螺旋槳技術(shù) 140
7.2.1 技術(shù)特點分析 140
7.2.2 高效寬工況螺旋槳氣動設計技術(shù) 144
7.2.3 結(jié)構(gòu)特點和設計技術(shù) 151
7.2.4 工藝特點和制造技術(shù) 152
7.3 平流層飛艇電機技術(shù) 154
7.3.1 技術(shù)難點分析 154
7.3.2 高效高功率密度電機技術(shù) 155
7.3.3 高效率電動機與發(fā)電一體化驅(qū)動技術(shù) 157
7.3.4 可靠性測試技術(shù) 158
參考文獻 161
第8章 氣動布局與分析技術(shù) 164
8.1 氣動布局設計與減阻技術(shù) 164
8.1.1 飛艇氣動布局及其特性 164
8.1.2 阻力特性及減阻方法 170
8.2 氣動性能理論分析方法 175
8.2.1 氣動力工程計算方法 175
8.2.2 氣動性能仿真分析技術(shù) 180
8.3 氣動性能地面試驗技術(shù) 190
8.3.1 靜態(tài)氣動載荷試驗技術(shù) 190
8.3.2 壓力分布試驗技術(shù) 199
8.3.3 流動顯示和測量試驗技術(shù) 201
8.3.4 螺旋槳特性和滑流影響試驗技術(shù) 206
8.3.5 其他特種試驗技術(shù) 209
8.4 飛行參數(shù)辨識技術(shù) 211
8.4.1 平流層飛艇氣動建模方法 211
8.4.2 平流層飛艇的參數(shù)辨識 215
參考文獻 225
第9章 平流層飛艇控制技術(shù) 228
9.1 平流層飛艇動力學特征與建模技術(shù) 228
9.1.1 概述 228
9.1.2 平流層飛艇運動學特征 228
9.1.3 平流層飛艇力學特征 234
9.1.4 風場對飛行過程的影響特征 240
9.1.5 平流層飛艇建模技術(shù) 242
9.2 平流層飛艇升降控制技術(shù) 249
9.2.1 概述 249
9.2.2 平流層飛艇升空控制技術(shù) 250
9.2.3 平流層飛艇高度保持控制技術(shù) 253
9.2.4 平流層飛艇返場控制技術(shù) 256
9.3 平流層飛艇巡航控制技術(shù) 257
9.3.1 概述 257
9.3.2 平流層飛艇駐空巡航控制技術(shù) 258
9.3.3 平流層飛艇控制分配與動力系統(tǒng)故障重構(gòu)技術(shù) 262
參考文獻 264
第10章 平流層飛艇環(huán)控技術(shù) 266
10.1 囊體環(huán)控技術(shù) 266
10.1.1 囊體環(huán)控需求 266
10.1.2 囊體環(huán)境分析方法 268
10.1.3 囊體環(huán)控設計 283
10.2 吊艙環(huán)控技術(shù) 287
10.2.1 吊艙環(huán)控需求 287
10.2.2 吊艙環(huán)控分析 288
10.2.3 吊艙環(huán)控設計 290
10.3 飛艇外圍設備的環(huán)控技術(shù) 293
10.3.1 飛艇外圍設備的環(huán)控需求 293
10.3.2 飛艇外圍設備的溫度分析方法 293
10.3.3 飛艇外圍設備的溫濕度控制設計 296
參考文獻 297
第11章 平流層試驗與保障技術(shù) 298
11.1 平流層飛艇艇庫發(fā)展情況 298
11.1.1 艇庫的作用 298
11.1.2 艇庫的組成和功能 298
11.1.3 典型艇庫介紹 298
11.2 平流層飛艇綜合測試技術(shù)及自動測試設備 300
11.2.1 綜合測試技術(shù)及測試設備的一般概念 300
11.2.2 綜合測試設備總線技術(shù)的發(fā)展 301
11.2.3 平流層飛艇囊體測試技術(shù) 301
11.2.4 平流層飛艇地面測試試驗技術(shù) 305
11.3 平流層飛艇飛行試驗與保障技術(shù) 308
11.3.1 飛行試驗要求 308
11.3.2 飛行試驗保障 309
參考文獻 312
彩圖