【摘要】：飛艇是人類(lèi)最早使用的航空器,其研究初始于19世紀(jì)中期。飛艇依靠?jī)?nèi)部的浮升氣體提供的浮力來(lái)實(shí)現(xiàn)上升、下降以及駐空,具有駐空時(shí)間長(zhǎng)、能耗低、載荷量高、安全性能好等優(yōu)勢(shì),在通信中繼、區(qū)域預(yù)警探測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、特種運(yùn)輸、彈道導(dǎo)彈攔截等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力和廣闊的應(yīng)用前景。隨著航空航天科學(xué)技術(shù)的發(fā)展成熟以及燃料和環(huán)境問(wèn)題的提出,飛艇特有的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)日益凸顯。本文對(duì)二元?dú)饽移搅鲗语w艇駐空期間的傳熱-運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行了深入的研究,在此基礎(chǔ)上對(duì)外界熱環(huán)境影響下的二元?dú)饽移搅鲗语w艇的駐空行為進(jìn)行了深入的探討。首先,提出了一種新的平流層飛艇蒙皮及隔膜的網(wǎng)格劃分方法,避免了隔膜上下移動(dòng)引起的各氣囊對(duì)應(yīng)蒙皮網(wǎng)格的不完整性,并且便于對(duì)隔膜上下移動(dòng)時(shí)各氣囊對(duì)應(yīng)蒙皮網(wǎng)格及隔膜網(wǎng)格數(shù)量的變化進(jìn)行處理;然后,對(duì)平流層飛艇駐空期間所處的熱環(huán)境進(jìn)行了詳細(xì)介紹,主要包括標(biāo)準(zhǔn)大氣環(huán)境、輻射傳熱環(huán)境、對(duì)流傳熱環(huán)境。將光譜輻射的計(jì)算方法應(yīng)用于太陽(yáng)直接輻射熱流的計(jì)算,對(duì)太陽(yáng)輻射的可見(jiàn)光譜和紅外光譜進(jìn)行了區(qū)分。地面反照輻射的介紹中采用了考慮大氣對(duì)地面反照輻射衰減的輻射角系數(shù),簡(jiǎn)化了計(jì)算�；趦魺崃糠ㄔ敿�(xì)介紹了不考慮隔膜對(duì)飛艇內(nèi)部輻射傳熱影響的輻射熱流計(jì)算方法,并將凈熱量法應(yīng)用于考慮隔膜對(duì)飛艇內(nèi)部輻射傳熱影響的情況;其次,考慮了隔膜對(duì)飛艇熱行為的影響,完善了二元?dú)饽移搅鲗语w艇的熱模型,主要包括飛艇蒙皮的熱模型、隔膜的熱模型以及內(nèi)部氣體的熱模型;另外,提出了一種應(yīng)用于飛艇駐空期間的保壓控制策略,對(duì)飛艇駐空期間的內(nèi)外壓差控制具有良好的效果;最后,基于Matlab,區(qū)分了不考慮隔膜對(duì)飛艇內(nèi)部輻射傳熱影響以及考慮隔膜對(duì)飛艇內(nèi)部輻射傳熱影響時(shí),憋氣以及不同壓差控制方式下二元?dú)饽移搅鲗语w艇駐空行為的變化,結(jié)果表明隔膜對(duì)飛艇的熱行為有重要的影響,并且通過(guò)對(duì)比驗(yàn)證了本文提出的平流層飛艇駐空期間的保壓控制策略的有效性,為以后多氣囊平流層飛艇的研究以及飛艇的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：廈門(mén)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：V274
【圖文】：

１．１．２飛艇的分類(lèi)逡逑從結(jié)構(gòu)上看，飛艇可以分為軟式飛艇、半硬式飛艇和硬式飛艇三種類(lèi)逡逑型［？１５１，其結(jié)構(gòu)如圖１．２所示。逡逑軟式這艇邐ｆ？＇式ｔ明逡逑碑式ｔ艇逡逑圖１．２三類(lèi)飛艇結(jié)構(gòu)示意圖逡逑軟式飛艇有主副兩個(gè)氣囊，主氣囊內(nèi)充有浮升氣體，一般為氦氣，主要用逡逑于提供浮力，副氣囊內(nèi)一般充有空氣，主要用于飛艇的升降以及內(nèi)外壓差控逡逑制。氣囊是由特殊的材料焊接而成的，氣囊下方掛有吊艙，用于攜帶載荷，其逡逑－２－逡逑

以頭部長(zhǎng)半軸長(zhǎng)８３．３ｍ，尾部長(zhǎng)半軸長(zhǎng)１６６．６ｍ，短半軸長(zhǎng)３７．５ｍ的飛艇蒙皮逡逑網(wǎng)格劃分為例，橫向劃分為３６個(gè)網(wǎng)格，豎直方向劃分為１６個(gè)網(wǎng)格，網(wǎng)格劃分正逡逑視圖及俯視圖分別如圖２．２和圖２．３所示：逡逑３0｜逡逑：：；逡逑－３０－逡逑－４0Ｊ邐＇邐」邐＇邐＇邐＇邐＇逡逑－２００邐－１５０邐－１００邐－５０邐０邐５０邐１００逡逑ｘ逡逑圖２．２飛艇蒙皮網(wǎng)格劃分正視圖逡逑－１４－逡逑

逑NB周向逡逑圖２．１飛艇蒙皮網(wǎng)格劃分示意圖逡逑以頭部長(zhǎng)半軸長(zhǎng)８３．３ｍ，尾部長(zhǎng)半軸長(zhǎng)１６６．６ｍ，短半軸長(zhǎng)３７．５ｍ的飛艇蒙皮逡逑網(wǎng)格劃分為例，橫向劃分為３６個(gè)網(wǎng)格，豎直方向劃分為１６個(gè)網(wǎng)格，網(wǎng)格劃分正逡逑視圖及俯視圖分別如圖２．２和圖２．３所示：逡逑３0｜逡逑：：；逡逑－３０－逡逑－４0Ｊ邐＇邐」邐＇邐＇邐＇邐＇逡逑－２００邐－１

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2792156