陆景松,张先锋（中国电子科技集团公司第三十八研究所,合肥230031）

复合姿态下飞艇表面太阳辐射计算方法研究

陆景松,张先锋
（中国电子科技集团公司第三十八研究所,合肥230031）

摘要：飞艇在空间热辐射环境下的超热特性，会引起系统净浮力昼夜周期性变化，对其工作能力构成较大的影响。本文通过引入飞艇航向角、俯仰角、横滚角以及太阳高度角和方位角等参数，对飞艇表面受辐射强度的分布特性进行研究分析，提出了复合姿态下表面太阳辐射热流分布的通用计算方法，为其他形态的热辐射计算、太阳能电池阵列布置及后续飞艇传热模型研究提供必要的基础。

关键词：飞艇;复合姿态;太阳辐射;计算方法

1引言

随着空间飞行器技术的发展和信息化综合应用概念的不断演化，飞艇以定点长时滞空的特点，在通信、测量、应急救灾等领域作为空中平台的商业应用前景和战略价值不断受到关注[1,2]。

对于飞艇而言，以太阳辐射为主的空间热辐射环境[3]会引起其超热呈现昼夜周期性变化特征，导致飞艇昼夜温差过大，平衡重量周期波动，不利于飞艇的长期稳定驻空。因此，温度控制成为飞艇研制过程的重要关键技术之一。

从循序渐进的角度考虑，飞艇热特性分析是开展热设计工作的重要理论支撑，需重点研究。目前，飞艇热特性研究工作主要集中在热力学建模方面，且尚无建立可靠的工程计算模型。其中，飞艇热边界主要采用壁面等热流密度的简化处理方法，没有体现飞艇表面曲率以及飞艇姿态的影响，导致热仿真出现不同程度的误差。……