双囊体飞艇布局气动特性分析
2021-07-24高国柱薛松海
西安航空学院学报 2021年1期
周 萌,高国柱,薛松海
(中国电子科技集团公司第三十八研究所 浮空平台部,合肥 230088)
0 引言
飞艇是一种主要依靠浮升气体升空,由动力推进并可操纵的航空器[1],近年来受到了各国的广泛关注,并取得了长足的发展。其中,浮升混合飞艇采用组合囊体的高升力布局形式,将传统静浮力飞艇与其他动升力飞行器优点结合在一起。此外,这种飞艇的嚢体结构能够有效减小截面曲率,增加等效截面半径。浮升混合飞艇具有载荷能力强、续航时间长、操控简单可靠、对地面基础设施依赖小等突出优点[2],有着重要的科学研究和工程实用价值[3]。国外已经开展一些浮升混合飞艇的试验,如美国Lockheed Martin Corporation的P-791[4]和英国的Advanced Technologies Group的Skycat[5]。
飞艇主要由囊体、尾翼、吊舱和推进装置等部分构成。囊体用于充填升力气体(氦气、氢气等)以产生浮力。囊体是飞艇的主要部件,也是飞艇气动阻力产生的主要部件,在飞艇的总阻力中,约有1/2至2/3的阻力是由囊体引起的。升阻比和阻力大小息息相关,同时阻力是关系飞艇运输能力的重要参量[6],与飞行器的最大飞行速度、航程和运载能力直接相关。因此获得设计条件下双囊体飞艇布局的最优囊体距离以取得最优升阻比是设计中的关键所在。
龙飞等[7]的风洞试验研究结果表明,浮升混合式飞艇的升阻比优于常规单囊体飞艇。李琦等[8]讨论了浮升混合式飞艇与常规飞艇升阻特性的区别。孟军辉[9]分析了浮重比、巡航速度等参数对于浮升混合式飞艇总体性能的影响规律,同时研究了浮升飞艇气动性能、总体飞行性能和经济性能。……
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