朱华健，李凡珠，谌志鹏，何 红，肖迪娥，张立群

（1.北京化工大学 有机无机复合材料国家重点实验室，北京 100029；2.北京化工大学 机电工程学院，北京 100029；3.中国化工株洲橡胶研究设计院有限公司 临近空间探空气球材料与技术湖南省重点实验室，湖南 株洲 412000）

临近空间通常是指离地面20～100 km范围的空域，其下是传统航空器的活动空间，其上是航天器的运行范围。临近空间浮空器是一种主要依靠浮力对重力进行平衡，能够长时间滞空并执行任务的飞行平台，主要包括高空气球和平流层飞艇两大类[1]。其中高空气球不需要推进装置，具有飞行高度大、成本低、准备时间短、使用灵活等特点。目前广泛应用的高空气球主要有零压气球、超压气球和乳胶气球[2]。

零压气球的底部设有排气管道，当达到最大体积后，产生自由升力的浮升气体从排气管道排出，气球高度随之保持稳定。但是由于浮升气体的密度随大气的昼夜温度差而变化，零压气球内的浮升气体不可逆地排出，导致浮力减小，滞空时间有限。超压气球采用封闭结构，蒙皮为高强度塑料，升空过程中可以承受浮升气体与大气之间的压力差而使气球体积不变，因此浮力基本稳定，可以实现超长时间滞空，但其成本昂贵（超过数万美元[2-3]）。乳胶气球是以天然胶乳为主要原料，再配合适量助剂加工而成，其拉断伸长率极高。乳胶气球在升空过程中不断膨胀，直至球皮的拉伸强度超过极限，气球破裂，探测结束。……