田莉莉 方贤德

（南京航空航天大学航空宇航学院，南京 210016）

1 引言

高空气球又称高空科学气球，是指在平流层飞行的无动力浮空器。美国是发展高空气球最早，技术最先进的国家。1986年“挑战者”号航天飞机失事之后，大量的科学观测计划开始借助高空气球平台，这在很大程度上刺激了美国气球技术的发展。同年，美国宇航局NASA（National Aeronautics and Space Administration）提出了高空气球的全面研究与发展计划，并于1987年开始实施。目的在于研究气球的结构、材料、飞行性能，从而提高气球的稳定性、持续工作时间以及有效载荷能力[1]。

高空气球的构成主要包括球体和吊舱。高空气球的球体是气囊，气囊内充以密度小于空气的气体，如氢气、氦气，依靠浮力上升。吊舱内除了装有有效载荷外，还装有电源、压舱物等[2]。除此之外，需要回收载荷的高空气球还配有回收伞以及球伞分离装置。高空气球具有留空时间长、价格低和回收方便等优点。

最初高空气球最长的工作时间只有几十个小时，并且随着昼夜温度的变化，气球的飞行高度有很大的变化。这些条件使得气球无法作为长时间观察监视的平台。随着技术的发展，一些关键技术，如蒙皮材料技术、气球超压技术等都取得了突破性进展，使得高空气球逐步应用于科学观察。又由于高空气球的滞空工作时间长、侦查视野广阔、效费比高等独特优势，其在军事方面也有着广泛的应用前景，目前美国等一些国家正在开发其军事用途。

本文重……