太阳能平流层飞艇研制现状(2)

俄罗斯Rosaerosystems航空系统公司开展研制平流层飞艇的计划:第一阶段研制体积9050米3、升空4000米及可携带200千克任务系统载荷的验证飞艇;第二阶段研制升空20千米的平流层飞艇。

中航工业特种飞行器研究所的发展路线

参照国外平流层飞艇研制经验，中航工业特种飞行器研究所(特飞所)平流层飞艇研制路线主要采取“关键技术攻关→中低空试验艇试验→中高空试验艇演示验证→平流层试验艇演示验证→平流层科研艇”的发展模式。其技术发展可分为以下4个阶段:

第一阶段(2000-2007年):在完成相关关键技术攻关的基础上，完成了“天舟”01低空试验艇(升空高度300米)和PFK300低空试验艇(升空高度1500米)研制和飞行试验。

第二阶段(2008-2011年):在进一步完成相关关键技术研究的基础上，完成中高空演示验证艇(有动力升空8000米，无动力升空高度米)的研制和演示验证试验。

第三阶段(2011-2015年):全面突破和提升平流层飞艇关键技术及其水平，细化平流层试验艇各分系统技术指标体系，开展系统集成演示验证方案的研究，实现升空高度20千米、能长时间定点留空并具备一定的任务载荷搭载能力的试验艇研制和飞行试验验证。

第四阶段(2016-2025年):全面开展平流层科研艇工程型号研制和应用示范体系建设。

(上)韩国平流层飞艇研制发展路线。(下)特飞所平流层飞艇发展路线示意图。

特种飞行器研究所研制的各种飞艇

自1990年起，特种飞行器研究所相继承担了多项平流层飞艇关键技术课题预研和对外合作工作，取得了丰富的理论分析和试验研究成果，同时，研制出多种型号的平流层飞艇试验艇，演示验证工作稳步、有序推进，为平流层飞艇的成功研制奠定了坚实的基础。

“天舟”01试验艇

2000年，特种飞行器研究所作为飞艇总体设计、制造、系统集成及飞行试验单位，和电科院及上海交大等多家研究机构联合开展平流层飞艇关键技术研究，并于2003年完成了升空高度300米的平流层低空试验艇“天舟”01的研制与试飞工作。

“天舟”01试验艇的研制、试验及试飞工作突破并验证了如下关键技术:自主定点控制、内置设备舱的可行性、全电系统综合控制技术、太阳能电池与气囊材料连接技术、尾部推进系统矢量控制技术、低阻气囊外形加尾部推进布局的气动特性和操纵规律。

(上)FKC-2超视距飞艇。(下)Pk300试验艇。

PFK300试验艇

自2005年以来，特种飞行器研究所作为技术总体单位，联合航天科工、中电集团、北航、上海交大等单位，开展了国防基础科研项目-平流层飞艇关键技术课题研究，并在2008年完成了升空高度1500米的PFK300试验艇的研制与试飞工作。

PFK300试验艇的研制、试验及试飞工作验证的关键技术包括:多气室囊体布置的合理性、总体结构布局的可行性、应急撕裂幅实施应急回收的可控性、水平升空回收模式合理性、垂直升空模式可行性、超热/超冷控制的热分析。

FKDY浮升一体化飞艇

在“十一五”总装航空支撑项目“对流层关键技术研究”课题的牵引下，特种飞行器研究所于2009年成功研制了一艘升空高度500米的对流层飞艇浮升一体化试验艇，并完成了低空试飞工作。

FKDY浮升一体化试验艇的研制、试验及试飞工作验证了低阻层流囊体总体设计、浮升一体化双体布局设计、浮升一体化飞艇工艺成型、重力浮力平衡控制、平流层浮升一体化飞艇的可行性等关键技术。

FKC-1~FKC-3超视距飞艇

在2007-2011年期间，特种飞行器研究所先后研制出FKC-1~FKC-3等超视距飞艇。该系列超视距飞艇最大升空高度1500米，目前已搭载相关任务载荷投入使用。

通过FKC1~FKC3等超视距飞艇的研制、试验及搭载任务载荷的实际应用研究，特飞所主要验证了以下关键技术:自主飞行控制技术，远距离遥测遥控技术，放飞、回收和定点保持技术，爬升和下降轨迹优化技术，对流层复杂大气环境升空回收技术，装载不同任务系统的使用模式和效能研究。

中高空演示验证艇

2009年10月，中航工业集团公司通过“创新基金”项目支持特种飞行器研究所开展“平流层飞艇演示验证艇”研制，计划于2011年完成试验艇的研制和试飞试验任务。该演示验证艇体积6000米3，可在海拔8000米高空进行带动力飞行验证，并可在无动力情况下实现升空高度米的试验验证。

该演示验证艇将重点针对平流层飞艇如下关键技术进行演示验证:总体布局设计与先进气动力设计技术、超轻艇体结构设计与制造技术、新型复合材料结构强度分析技术、飞行控制与遥测遥控技术、系统集成与验证测试技术、高可靠性数据链路系统设计技术、复杂气象条件下升空回收与应急控制技术。

文章来源：《太阳能学报》 网址: http://www.tynxbzz.cn/zonghexinwen/2020/1111/472.html