三元气囊平流层飞艇原理方法及性能比较分析
为了揭示了传统浮空器压力、浮力和高度无法独立控制的原因,以单一气囊浮空器为对象,建立了垂直方向运动和气体热力过程线性化耦合动力学模型,并采用解耦控制理论中的直接分析法分析了传统浮空器的可控性.为了解决上述独立控制问题,提出了三元气囊原理,阐述了气液相变体积控制的实现方法,并分析比较了“超热”扰动下的三元气囊与二元气囊浮空器的稳态特性,验证了该方法的理论可行性;最后,从工程应用角度,比较分析了新方法与氦气(或空气)压缩及释放等方法在能耗和重量方面的性能.初步研究结论表明,常规平流层浮空器系统状态可控,但输出参数无法独立控制;新方法为常规浮空器系统增加了新的操纵变量,从原理上解决了多输出参数独立控制问题,而基于氨气液相变的三元气囊方法具有较佳的工程应用潜力.
平流层飞艇 动力学特性 可控性能 三元气囊
郑威 李勇
中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室 北京 100094
国内会议
北京
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2014-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）