摘要：本文主要介绍了飞艇的发展近况和发展趋势，阐述了低空大载重飞艇和高空飞艇的关键技术问题。我国对飞艇的研究相比国外从认识到技术还有一定的距离，处于起步阶段。

关键词：低空飞艇;高空飞艇;发展趋势

0 引言

飞艇在运行中存在的问题主要是这种轻于空气的航空器靠充入气囊中的浮升而得到空气的静升力，因而体积相比重于空气的航空器要大很多。飞艇吊舱及其他附属物的分布主要考虑飞艇纵向和竖向平面内的平衡，对于常规飞艇外形，其外部的气动升力相对于静升力可以忽略。为了克服飞艇体积大而难于操纵的困难，发挥其留空时间长而耗能少的特点，目前，世界各国都在开展将空气静升力和空气动升力相结合和混合式飞艇（也称组合式飞艇），典型的有飞艇+飞机组合，飞艇+直升机组合。组合式飞艇主要用于大载重、远距离运输，依靠飞艇艇囊和其他部分的静升力平衡其自重，利用机翼或直升机产生的气动升力来提升重物，这样飞艇的体积大大减小，操纵性能得到改善，也大大提高了有效载荷。

组合式飞艇集空气静力与空气动力于一身，其研究发展的困难在于飞艇艇囊的其他构件（如机翼）的连接，对于常规飞艇，艇囊大多为软式结构（硬式低空飞艇终止于二次世界大战前），结构质量较轻、强度小，若是连接机翼或多个螺旋桨结构，其复杂性和结构质量将大大增加，且流场模拟分析比较困难。

1 低空飞艇的研究现状和发展趋势

低空飞艇是指运行于大气中对流层区（距海平面约18km）的飞艇，与二次世界大战前的飞艇相比，其明显的改进是发动机台数由原来的3～8台减少到现在的2～3台，这主要归功于单台发动机功率的提高，有效载荷比率也得以提高。基于高强度、轻质材料和飞艇蒙皮制作技术的改进，现代低空飞艇大多采用软式结构。不论是无增升类型、部分增升类型还是全增升类型，对于低空飞艇，除了要有足够的艇囊体积提供静升力外，设计一个好的流线型外形以减少空气阻力，从而减少发动机的燃油消耗率。

另外，低空飞艇主要是民用领域，也有的用于低空雷达预警等军事领域。所以低噪声是一个设计目标。在欧洲有两个知名的厂家——WDL公司和齐柏林飞艇工业公司。用于载人的低空飞艇主要有两个发展方向：巨型化和小型化。美国和俄罗斯目前都在研发巨型载人飞艇。俄罗斯将研发可搭载400～600人的超大飞艇，中国特种飞行器总体技术设计部借鉴俄罗斯巨型飞艇技术，将设计运载能力目标定位在1000人的超大型飞艇。美国世界航空公司开发的小型化家用飞艇可搭载3人，具有操纵简便灵活、飞行速度快等优点，具有可开发的市场潜力。

用于货物运输的飞艇趋于超大载重的巨型化和组合式飞艇的设计。美国有海象计划，英国和德国分别提出了“skycat”计划和“货物起重机”计划。我国和其他国家也在加紧这方面的研究工作。国外提出有“旋翼浮升式飞机”、“飞航浮升式飞机”、“盘翼浮升式”和“旋翼浮升式”组合方案。对于低空举行飞艇和组合式飞艇的主要设计目标是大载重、飞行速度和航程等。

2 高空飞艇的研究现状和发展趋势

高空飞艇是指平流层飞艇或近太空飞艇，高度为20km～100km，由于高空空气密度约为近地面的十几分之一甚至更少，体积巨大是高空飞艇的显著特点，高空飞艇半硬式应用较多。相对于低空飞艇，其定点任务决定了对其流线型外形要求不高。高空飞艇在国土防御、解决局部危机或冲突、采集大气样品等有重要作用，并可作为低耗能的卫星使用。

近些年，国内外掀起了平流层平台开发的热潮：美国导弹防御局已经着手制造的导弹防御高空飞艇（HAA），可运载1814kg的任务设备，到达约为20km的准静地轨道高空并停留一个月甚至一年的时间。德国斯图加特大学正在实施一项名为“高空飞行平台”的飞艇项目，飞行高度为20km，载荷能力为1t。2002年1月，日本航空宇航技术研究所提出利用同温层飞艇平台作为伪卫星以代替GPS承担卫星导航和定位的功能。以色列、加拿大等国也设计了平流层通信飞艇。2006年，我国将平流层飞艇作为未来一段时间重点发展的科技项目。2007年3月30日，航天科工集团公司成为欧盟VEATAL计划（飞艇国际合作计划）指导委员会正式成员。

3 结束语

本文主要介绍了飞艇的发展近况和发展趋势，阐述了低空大载重飞艇和高空飞艇的关键技术问题。我国对飞艇的研究相比国外从认识到技术还有一定的距离，处于起步阶段。所以在研究发展的同时，有必要关注国外飞艇的发展现状，借鉴国外的经验，用于我国飞艇的研究和发展。

参考文献

[1]平流层飛艇预警探测技术进展及应用展望[J].胡文琳.现代雷达.2019（01）

[2]现代新型飞艇的多种新用途[J].林一平.交通与运输.2018（02）

[3]飞艇空气动力学及其相关问题[J].任一鹏.航空学报.2019（03）

作者简介：刘富，主要从事浮空器全工艺流程及加工制作方法研究