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第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 飞艇概述 2

1.2.1 飞艇的产生和发展 2

1.2.2 飞艇的分类 3

1.2.3 飞艇的特点和优势 4

1.2.4 飞艇的应用前景 4

1.3 国内外飞艇的研究现状和发展趋势 5

1.4 浮升一体化飞艇简介 11

1.4.1 浮升一体化飞艇的分类 12

1.4.2 浮升一体化飞艇的研究进展 15

1.5 本书的研究内容 17

第二章 浮升一体化飞艇的数值模拟方法 20

2.1 数值模拟方法 20

2.1.1 计算流体力学概述 20

2.1.2 网格生成策略 21

2.1.3 非结构网格和混合网格生成技术 25

2.1.4 N-S方程及其求解 31

2.1.5 湍流模型 34

2.1.6 边界条件 34

2.1.7 算例比较 36

2.2 典型气动外形的选取依据 37

2.3 典型气动外形的浮力特性研究 41

2.3.1 浮力的计算方法 41

2.3.2 浮力特性的对比研究 43

2.4 典型气动外形的气动特性研究 53

2.4.1 计算参数 53

2.4.2 升阻特性的比较 54

2.4.3 气动性能的分析 55

2.5 浮升特性的评价与分析 59

2.6 本章小结 62

第三章 排翼式浮升一体化飞艇的布局设计和气动研究 64

3.1 气动布局的建模 65

3.2 浮力性能的分析 67

3.2.1 体积效率和浮力 67

3.2.2 展弦比对体积效率的影响 69

3.2.3 后掠角对体积效率的影响 69

3.3 单排飞翼的气动特性 71

3.3.1 排列方式对气动特性的影响 71

3.3.2 翼型厚度对气动特性的影响 77

3.4 排翼式浮升一体化布局的气动研究 79

3.4.1 升阻特性的分析 79

3.4.2 纵向气动特性研究 101

3.4.3 排翼间距离的影响 105

3.5 本章小结 109

第四章 基于响应面法的排翼式飞艇的气动优化设计 111

4.1 响应面方法 112

4.1.1 响应面方法简介 112

4.1.2 广义响应面模型 113

4.1.3 响应面的评价 114

4.2 试验设计 115

4.2.1 试验设计方法 116

4.2.2 排翼式布局的试验方案 118

4.3 二次响应面模型的构造和精度分析 120

4.3.1 二次响应面模型的构造 120

4.3.2 精度分析 123

4.4 气动优化结果及分析 125

4.4.1 升阻性能的优化设计 126

4.4.2 轴向和法向位置对气动参数的影响 134

4.5 本章小结 140

第五章 平流层浮升一体化飞艇的总体性能和应用研究 141

5.1 平流层飞艇概述 141

5.1.1 平流层信息平台的提出和发展现状 141

5.1.2 平流层飞艇的特点与优势 144

5.2 平流层排翼式飞艇的气动特性 145

5.2.1 气动特性分析 145

5.2.2 飞行高度对升阻特性的影响 150

5.3 平流层排翼式飞艇的浮升特性 152

5.3.1 计算参数及结果 153

5.3.2 浮升特性分析 158

5.4 平流层浮升一体化飞艇的总体性能和参数分析 164

5.4.1 参数的定义和估算 164

5.4.2 总体性能的分析和评估 166

5.5 本章小结 172

5.6 总结与展望 172

参考文献 175