系留气球尾翼变形检测方法的研究与应用

尾翼边缘检测技术一直是浮空器领域的研究热点,文章通过电台实时下传尾翼姿态图片,在地面通过算法解算出尾翼变形情况,从而提前预报气球系统的不安全因素,及时排除潜在故障,保障气球的可靠性和安全性。     

现代浮空器军事应用

 现代浮空器在军事应用中最成熟、最普遍的是系留气球。本文介绍了系留气球相对于其他飞行器的优势,梳理了系留气球在军事应用中的主要作用,列举国外典型的系留气球系统;对系留气球的生存能力进行评估,分析了国外平流层飞艇在军事应用中的现状,最后对浮空器进行展望。     

浮空器膜材循环拉伸力学性能及弹性常数研究

对全新飞艇蒙皮膜材Uretek3216L进行了单轴循环拉伸试验,采用自主研发的多功能薄膜双轴拉伸试验机进行5种应力比例下的拉伸试验.探讨了单双轴循环试验的应力应变关系及弹性模量随循环次数的变化规律,对双轴耦合弹性模量的理论公式进行了推导,分析了纬经向应力比对耦合弹性模量的影响规律.结果表明,单轴循环的第15次和第1次循环相比,经纬向弹性模量分别增大了20.7%和39.1%,其中第2次循环增大幅度最大,经纬向均占总增量的60%以上.对于双轴试验,随纬经向应力比R的增大,经向耦合弹性模量增大而纬向减小.确定了膜材的单、双轴应力下的弹性模量和3D应力应变响应曲面.     

近地空间伪卫星定位系统浮空器节点构型分析

为了提高近地空间伪卫星定位系统的定位精度,针对其中对定位精度影响较大的浮空器布站方式,采用了数值仿真方法进行了分析.仿真模型将浮空器布设成正方型和"Y"型,分别布设在不同的高度和距离上,从而得到不同的GDOP(几何精度因子)和PDOP(空间位置误差系数).分析结果表明,如果浮空器以正方形布设,地面用户定位的GDOP值的...     

浮空器在应急通信中的应用

 浮空器相对于固定翼无人机和四旋翼无人机等一些常规的飞行平台,具备续航时间长或飞行高度高的显著优点,高空超压气球和低空系留气球已经成为应急通信领域一种新的发展方向。以系留气球和高空超压气球在应急通信中的应用为例,梳理了浮空器在应急通信中的应用现状,总结了浮空器在应急通信中应用的显著优势,指出了亟待解决的关键问题,展望了未来浮空器在应急通信行业应用方向。     

系留浮空平台用光电传输系统

系留气球是利用轻于空气的气体来提供升力的航空器，是军事利用价值高的浮空器。国外的系留浮空平台主要用于军事侦查系统和城市反恐系统等。随着系留浮空平台技术的日益完善，它的众多用途不断被开发利用。系留浮空平台不仅可以作为发送广播的有效空间工具，还能担负地球勘探、勘测以及天文研究等重任，还可以监测天气及环境的变化，甚至用于报告交通路况等。系留浮空平台的好处显而易见，它可以重复使用，人们通过系留缆绳能回收气球，从而可对气球进行检修，然后再放飞执行新的任务。     

柔性蒙皮材料氦气渗透的细观机制

该文研究了由聚芳脂纤维(vectran)平纹织物为承力层、PVF膜(tedlar)为阻氦层、聚酯薄膜(mylar)为防护层的浮空器蒙皮材料氦气渗透的细观机制。首先,根据Hagen-Poiseuille定律,推导得到了承力层等效渗透率。然后,通过氦气溶解扩散模型和多层复合结构渗透模型,理论分析了各层对氦气密封性能的贡献比例,讨论了每层不同厚度对整体蒙皮材料氦气渗透率的影响,理论预测了蒙皮材料的整体氦气渗透率。最后,将实验结果与理论所得的数值进行了对比,验证了多层渗透模型的正确性。     

浮空器设备挂架结构总体设计

设备挂架是浮空器系统的重要组成部分。本文依据对航空产品结构的设计要求,对设备挂架的各种结构形式进行了优、劣分析,并结合设备挂架的实际使用要求,选定了设备挂架的结构形式;根据内部搭载设备的安装使用要求,对设备在设备挂架内进行了布置,对挂架整体结构设计进行了详细设计;并采用计算机仿真手段建立设备挂架有限元模型,对设备挂架的刚强度特性进行了分析;最后对设备挂架进行了静强度试验验证。     

浮空器副气囊体积对环境适应性的影响分析

副气囊是浮空器的重要组成部分,其内部填充空气,通过充气或放气维持浮空器气囊内外压差在安全范围内,从而保证浮空器在空中长时间连续安全地工作。本文通过理论推导,建立了浮空器副气囊体积的数学模型,并对浮空器副气囊体积对环境适应性的影响进行了仿真分析。结果表明,本文方法对浮空器副气囊的设计有一定参考价值。     

基于流固耦合方法的快速部署浮空器数值研究

为了研究快速部署浮空器充气展开过程中的力学机理和工作特性,采用逆向折叠方法建立其折叠态模型,利用任意拉格朗日欧拉方法建立了折叠态气球整个充气过程的数值模型,结构域和流场域基于拉格朗日描述,通过接触算法描述两者间的耦合关系。分析了浮空器在充气展开过程中的外形、应力和流场变化,并将试验结果与数值结果进行对比。仿真结果表明：展开过程与高压氦气源放气特性存在时变非线性耦合,其充气时长、囊体外形时变特性等因素与试验结果基本吻合。且位于底部的蒙皮应力值最高,后续设计和制造过程中需要对底部结构进行增强。通过本文提出的数值方法可以为后续不同任务和构型的快速部署浮空器设计和优化提供参考。