升浮一体飞行器总体参数设计方法

作     者：杨穆清 马东立 李毅波 乔宇航 李冠雄 YANG Muqing;MA Dongli;LI Yibo;QIAO Yuhang;LI Guanxiong

作者机构：北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金~~ 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2015年第36卷第11期

页      码：3567-3577页

摘      要：临近空间飞行器近年来得到了广泛的关注和研究。为克服传统飞艇和太阳能飞机尺寸大、抗风能力差的缺点,本文提出了一种升浮一体飞行器概念方案,并对其总体参数设计方法进行研究。以能量平衡分析为核心,建立了太阳能电池系统、燃料电池系统、推进系统等子系统的数学模型,给出了适合于该飞行器的总体参数设计方法,并对总体设计参数进行了研究。结果表明,升浮一体飞行器相对于传统飞艇,体积下降了53%,长度下降了22%,起飞重量下降了4%。相对于固定翼太阳能飞机,翼展下降了52%,机翼面积减小了56%,起飞重量下降了3.5%。该类飞行器总体参数对飞行速度非常敏感,飞行速度从30m/s提高至40m/s时,起飞重量增加约1倍,艇体体积增大77%。提高太阳能电池、燃料电池和螺旋桨效率可有效降低起飞重量,且升浮一体飞行器比传统飞艇对上述参数更敏感。

主 题 词：升浮一体飞行器 总体参数 能量平衡 设计方法 敏感性分析 

学科分类：08[工学] 082501[082501] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0704[理学-天文学类] 0701[理学-数学类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.7527/s1000-6893.2015.0178

馆 藏 号：203114050...