平流层飞艇技术

目录
丛书序
前言
第1章 引言 1
1.1 平流层飞艇简介 1
1.1.1 临近空间概念 1
1.1.2 平流层概念 2
1.1.3 平流层飞艇概念 2
1.1.4 平流层飞艇主要特征 3
1.2 平流层飞艇民用用途 5
1.2.1 网络通信 6
1.2.2 防灾与减灾 6
1.2.3 国土资源观测与地理信息测绘 6
1.2.4 海洋监测 7
1.2.5 林业与现代农业 7
1.2.6 水利监测与环境保护 7
1.3 平流层飞艇军事用途 7
1.3.1 预警探测 7
1.3.2 侦察监视 8
1.3.3 通信中继 8
第2章 平流层飞艇工作环境 10
2.1 平流层飞艇工作环境概况 10
2.1.1 大气特征概况 10
2.1.2 对流层环境特征 10
2.1.3 平流层环境特征 12
2.2 平流层弱风层和准零风层的时空特征 13
2.2.1 中纬度地区 14
2.2.2 高纬度地区 16
2.2.3 低纬度地区 17
2.3 平流层温度和辐射特征 19
2.3.1 温度特征 19
2.3.2 辐射特征 19
2.4 平流层下层的强扰动与特殊事件 20
2.4.1 强扰动事件 20
2.4.2 特殊事件 21
参考文献 24
第3章 平流层飞艇研究进展与发展趋势 25
3.1 平流层飞艇研究进展 25
3.1.1 高空飞艇项目 25
3.1.2 高空哨兵项目 26
3.1.3 传感器/结构一体化飞艇 28
3.1.4 平流层巴士 29
3.1.5 “攀登者”飞艇 30
3.2 高空气球研究进展 31
3.2.1 超长航时气球计划 31
3.2.2 谷歌气球计划 34
3.3 平流层飞艇发展趋势 38
3.4 国外研究计划进展汇总 38
参考文献 42
第4章 平流层飞艇总体技术路线与关键技术 43
4.1 平流层飞艇系统组成 43
4.1.1 艇体分系统 43
4.1.2 能源分系统 45
4.1.3 动力推进分系统 46
4.1.4 飞控分系统 48
4.1.5 测控分系统 49
4.1.6 安控分系统 51
4.1.7 发放回收分系统 52
4.2 平流层飞艇核心关键技术 54
4.2.1 蒙皮材料技术 54
4.2.2 薄膜太阳电池技术 55
4.2.3 储能电池技术 56
4.2.4 螺旋桨技术 57
4.2.5 电机装置技术 57
参考文献 58
第5章 蒙皮材料与结构技术 59
5.1 飞艇结构布局 59
5.1.1 软式结构 59
5.1.2 硬式结构 60
5.1.3 半硬式结构 61
5.2 蒙皮材料技术 61
5.2.1 概述 61
5.2.2 组成与结构 62
5.2.3 主要性能与特点 66
5.2.4 加工过程 70
5.2.5 发展趋势 72
5.3 结构连接技术 73
5.3.1 概述 73
5.3.2 分类与特点 73
5.3.3 技术难点分析 78
5.3.4 发展趋势 79
参考文献 79
第6章 循环再生能源技术 81
6.1 能源系统技术 81
6.1.1 技术内涵及特性 81
6.1.2 能源系统结构体系 82
6.1.3 循环能源的能量平衡 83
6.2 太阳电池发电技术 86
6.2.1 太阳电池分类 86
6.2.2 太阳电池阵技术 98
6.3 储能电池技术 101
6.3.1 储能电池分类 101
6.3.2 储能电池系统技术 113
6.4 能源管理技术 115
6.4.1 能源管理主要方式 115
6.4.2 能源管理关键技术 116
参考文献 126
第7章 高空推进技术 127
7.1 推进系统总体技术 127
7.1.1 概述 127
7.1.2 发展现状和趋势 130
7.1.3 推进系统布局技术 135
7.1.4 推进系统矢量推进技术 136
7.1.5 推进系统性能测试技术 137
7.2 平流层飞艇螺旋桨技术 140
7.2.1 技术特点分析 140
7.2.2 高效宽工况螺旋桨气动设计技术 144
7.2.3 结构特点和设计技术 151
7.2.4 工艺特点和制造技术 152
7.3 平流层飞艇电机技术 154
7.3.1 技术难点分析 154
7.3.2 高效高功率密度电机技术 155
7.3.3 高效率电动机与发电一体化驱动技术 157
7.3.4 可靠性测试技术 158
参考文献 161
第8章 气动布局与分析技术 164
8.1 气动布局设计与减阻技术 164
8.1.1 飞艇气动布局及其特性 164
8.1.2 阻力特性及减阻方法 170
8.2 气动性能理论分析方法 175
8.2.1 气动力工程计算方法 175
8.2.2 气动性能仿真分析技术 180
8.3 气动性能地面试验技术 190
8.3.1 静态气动载荷试验技术 190
8.3.2 压力分布试验技术 199
8.3.3 流动显示和测量试验技术 201
8.3.4 螺旋桨特性和滑流影响试验技术 206
8.3.5 其他特种试验技术 209
8.4 飞行参数辨识技术 211
8.4.1 平流层飞艇气动建模方法 211
8.4.2 平流层飞艇的参数辨识 215
参考文献 225
第9章 平流层飞艇控制技术 228
9.1 平流层飞艇动力学特征与建模技术 228
9.1.1 概述 228
9.1.2 平流层飞艇运动学特征 228
9.1.3 平流层飞艇力学特征 234
9.1.4 风场对飞行过程的影响特征 240
9.1.5 平流层飞艇建模技术 242
9.2 平流层飞艇升降控制技术 249
9.2.1 概述 249
9.2.2 平流层飞艇升空控制技术 250
9.2.3 平流层飞艇高度保持控制技术 253
9.2.4 平流层飞艇返场控制技术 256
9.3 平流层飞艇巡航控制技术 257
9.3.1 概述 257
9.3.2 平流层飞艇驻空巡航控制技术 258
9.3.3 平流层飞艇控制分配与动力系统故障重构技术 262
参考文献 264
第10章 平流层飞艇环控技术 266
10.1 囊体环控技术 266
10.1.1 囊体环控需求 266
10.1.2 囊体环境分析方法 268
10.1.3 囊体环控设计 283
10.2 吊舱环控技术 287
10.2.1 吊舱环控需求 287
10.2.2 吊舱环控分析 288
10.2.3 吊舱环控设计 290
10.3 飞艇外围设备的环控技术 293
10.3.1 飞艇外围设备的环控需求 293
10.3.2 飞艇外围设备的温度分析方法 293
10.3.3 飞艇外围设备的温湿度控制设计 296
参考文献 297
第11章 平流层试验与保障技术 298
11.1 平流层飞艇艇库发展情况 298
11.1.1 艇库的作用 298
11.1.2 艇库的组成和功能 298
11.1.3 典型艇库介绍 298
11.2 平流层飞艇综合测试技术及自动测试设备 300
11.2.1 综合测试技术及测试设备的一般概念 300
11.2.2 综合测试设备总线技术的发展 301
11.2.3 平流层飞艇囊体测试技术 301
11.2.4 平流层飞艇地面测试试验技术 305
11.3 平流层飞艇飞行试验与保障技术 308
11.3.1 飞行试验要求 308
11.3.2 飞行试验保障 309
参考文献 312
彩图