欧洲欧洲多国早在二战之前就已对平流层飞艇投入了研究,在二战时期德国将飞艇用于军事领域,成为最早将飞艇用于军事的国家之一。法国实际上是发明第一艘飞艇的国家,近几年,法国海军将“天舟”600飞艇用于对近海区域的巡逻保护,英国皇家海军也相继装备了“天舟”500以及“天舟”600平流层飞艇,同样负责护航以及反潜巡逻工作,续航时间分别达到15小时、45小时。2004年,欧盟启动了一个为期三年的CAPANINA计划,内容是研制基于平流层平台的宽带移动通信载荷技术。2005年3月,欧盟集中欧洲各国的相关研究机构和公司,启动了“面向特殊航空航天应用的高空飞机和高空飞艇研究项目”。2014年5月,泰雷兹▪阿莱尼亚宇航公司启动了为期五年的巨型平流层飞艇项目[3]。

俄罗斯

俄罗斯对飞艇的研究有很久远的历史,早在在20世纪90年代,俄罗斯对飞艇的研制方面就已经领先于世界水平,其研制的飞艇主要运行在20km以下的空间,主要应用于试验、侦察、运输等领域。俄罗斯Rosaerosystems航空系统公司展开了一项针对平流层飞艇的研制计划,其计划分为两个阶段。在第一阶段主要研制验证飞艇,容积达到9050立方米,升空高度为4000米,系统任务载荷达到200千克。在第二阶段主要研制平流层飞艇,飞行高度预期达到20000米。俄罗斯除了研制常规飞艇,还研制组合飞艇。组合式飞艇结合了传统飞艇、飞机(速度快)、直升机(可以垂直起飞着落)三者的优势,也就是在几何尺寸不变的情况下,把动力飞行器和静力飞行器的优点组合在一起,发挥浮升体与气动体共同的优势,以使其承载载荷能力达到常规状态下的数倍至十几倍的程度。此外,俄国海军还积极开发了一种实现了布局创新的招翼飞艇。

从国外平流层飞艇的发展进程上可以看出,平流层飞艇的发展速度并没有达到预期的标准,发展过程中也充满了失败的试验经历,虽然目前在主要方面没有明显的突破,但有两点不容忽视:1、美国和日本等大国在在平流层飞艇的相关技术方面在不断的尝试突破,在材料、能源系统和载荷等技术上理论基础深厚;2、平流层飞艇项目和计划仍然受到企业以及政府部门的大量的关注与支持,美国NASA启动的平流层飞艇替代卫星竞赛就是一个很好的证明。

2国内平流层飞艇发展概况

从“十一五”时期开始中国便对平流层飞艇展开了研究,多个高校、研究所等均参与了方案论证、关键技术攻关等基础性研究。自1990年起特种飞行器研究所针对平流层飞艇展开了关键技术课题的研究工作,并积极对外展开合作,在理论分析以及试验研究方面都取得了很好的成果。2003年完成了平流层低空试验飞艇“天舟”01的研制以及试飞工作,其升空高度达到300米。2006年3月在湖南桃源机场完成了由航天〇六八基地近空间飞行器研发中心研制的JK-20遥控飞艇的试飞试验,其飞行高度达到3000米,飞艇有效载荷达到120千克,标志着该基地平流层

飞艇的研制工作进入了实质性操作阶段。2011年7月9日至9月10日,气球飞行器研究中心在内蒙古四子王旗成功完成了三次科学试验飞艇的飞行试验,达到了验证关于发放的方案、关于上升下降的方案、以及平飞控制、测控、动力推进等技术的目的。从2009年开始为期三年的时间内,北京航空航天大学先后四次完成了飞行高度达20千米以上的平流层飞艇的飞行试验,取得了很好的进展,为平流层飞艇的研制工作提供了有效的技术支持。2012年8月,中国科学院光电研究院启动了飞艇动力飞行验证,使飞艇的动力飞行时间在17千米的高空达到52分钟。2013年,中国电子科技集团公司第三十八研究所完成了数次平流层气球的飞行验证,获取了热特性参数。2015年8月,航天科工一院与六院与〇六八基地联合开展了直径达30米囊体的飞行试验,飞行高度超过20千米。2015年9月,上海交通大学开展了新型囊体结构的高空飞行试验,试验飞行时间为2小时,飞行高度为19。3千米,验证了飞艇非常规形态升空以及回收方式的可实现性[2]。与此同时我国在平流层飞艇配备的合成孔径雷达、数据链、综合信息处理、光电载荷以及太阳能电池、能源供应、热控制等方面都取得了突破性的进展。2015年10月,北京航空航天大学联合南江空天公司在内蒙古锡林浩特市成功开展平流层飞艇的长时留空试验,实现了跨昼夜长时控制飞行,验证了新型布局技术、囊体耐压于密封技术、动力推进技术、循环能源技术和定区域驻留技术等关键技术[4]。

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