中国科学家研究变体空天飞艇 突破技术瓶颈(图)
深空探索航天技术突破与未来挑战
深空探索航天技术突破与未来挑战随着科技的不断发展与进步，人类对于深空探索的渴望也越来越强烈。
深空探索是指对于太阳系以外的外太空地区进行探索的行为，其中包括对星际空间的探测、执行远程飞行任务以及在其他星球上进行载人和无人的探索。
深空探索对航天技术提出了巨大的挑战，但也同时催生了大量突破性的创新。
航天技术的突破将在深空探索的道路上扮演着重要的角色。
本文将重点探讨深空探索航天技术的突破与未来挑战。
航天技术的突破：1. 推进系统的进化：航天器通过推进系统获得动力，现代航天技术在推进系统的设计和性能上取得了巨大的进展。
推进系统的突破主要包括火箭发动机的改进、推进剂的优化以及控制系统的提升。
例如，电离推进系统的发展让航天器能够延长其使用寿命，并提供了更高的速度和灵活性。
2. 导航与制导技术的提升：在深空探索中，航天器需要具备高精度的导航与制导能力，以便准确地驶入和着陆目标星球。
现代导航、制导和控制技术的进步，如全球定位系统（GPS）和惯性导航系统（INS），为航天器提供了高精度的位置和速度信息，并使其能够准确地执行复杂的操作。
3. 通信技术的革新：在深空探索中，航天器与地球之间的高效通信至关重要。
突破性的通信技术使得航天器能够实时传输数据和图像，与地球的指挥中心保持联系。
例如，激光通信技术的引入提供了更高的数据传输速率和更好的抗干扰能力，将大大提升深空探索中的通信能力。
未来挑战：1. 长时间载人任务：在未来的深空探索活动中，人类将有可能进行长时间载人任务，例如登陆火星。
这将面临着巨大的挑战，包括航天器的生命支持系统、食物和水资源的供应、压缩航天器的体积和质量等方面。
解决这些挑战需要创新的技术和经验的积累。
2. 保护航天器和航天员：深空探索面临的另一个挑战是保护航天器和航天员免受高剂量辐射的损害。
深空环境中的辐射水平远高于地球上的环境，因此必须开发出有效的辐射屏蔽技术以保护航天器和航天员的安全。
3. 资源利用与可持续性：在深空探索中，资源的利用和可持续性成为一个重要的挑战。
空天飞行器的发展现状
空天飞行器的发展现状空天飞行器是指能在大气层和太空之间自由航行的飞行器，它能够在大气层中进行常规飞行，同时也能够进入太空进行轨道运行。
空天飞行器的发展一直以来都备受关注，下面将介绍其现状。
目前，空天飞行器的发展主要分为两个方向：可重复使用的空天飞机和单次使用的火箭。
可重复使用的空天飞机在大气层内和太空中都能自由航行，实现了从太空到大气层的双向飞行。
其中最著名的就是美国的航天飞机，它在20世纪80年代开始服役，共完成了135次太空任务，取得了巨大的成功。
然而，由于航天飞机的高昂成本和飞行安全隐患，美国于2011年终止了航天飞机计划。
目前，世界上只有中国拥有一种可重复使用的空天飞行器，即长征二号F火箭的嫦娥四号探测器返回器。
该返回器于2018年成功发射，并在2019年成功返回地球，这标志着中国成为继美国之后第二个具备可重复使用空间技术的国家。
而单次使用的火箭则主要用于将人工卫星送入太空轨道。
目前，世界上最常使用的火箭是猎鹰9号和阿里安5号。
其中，猎鹰9号是由美国SpaceX公司研发的，它是迄今为止唯一一种可垂直降落并重复使用的火箭。
阿里安5号则是欧洲航天局研发的火箭，目前是全球最大的商业火箭之一。
除了传统的可重复使用的空天飞机和单次使用的火箭，近年来还出现了一些新型的空天飞行器。
例如，SpaceX公司正在研发一款名为“星际飞船”的空天飞行器，它将具备载人的能力，并在未来用于月球和火星的探索。
另外，美国公司Blue Origin 也在研发一种名为“新谢泼德”的空天飞行器，预计在未来几年内开始商业运营。
总的来说，空天飞行器的发展现状主要集中在可重复使用的空天飞机和单次使用的火箭两个方向。
随着技术的进步和商业化的推动，未来空天飞行器的发展将更加多样化，并且有望实现更加经济高效的太空探索。
航空航天领域中的科学问题与技术挑战
航空航天领域中的科学问题与技术挑战航空航天领域是一个极为重要的科技领域，它涉及到航空航天器的设计、制造、试验、发射等一系列工作。
虽然我们已经在这个领域取得了很多成就，但这个领域仍然面临着许多科学问题和技术挑战。
一、气动力学问题气动力学问题是航空航天领域中最重要的科学问题之一。
在高速飞行中，空气流经飞机或火箭，会产生气动力。
这种力量对于航空航天器的设计、制造和试验都有重要影响。
因此气动力学问题的研究和解决显得尤为重要。
二、发动机问题发动机的设计和制造是航空航天领域中的另一个重大挑战。
发动机的性能对于飞机或火箭的性能有着直接的影响。
因此，发动机制造商需要研发和制造出具有更高效率、更高可靠性、更节能的发动机，以满足现代航空航天业的需求。
三、材料问题材料问题是航空航天领域中最困难的技术挑战之一。
航空航天器必须具有极高的强度、耐高温、耐腐蚀和轻量化等特点，这就要求航空航天器制造材料的性能必须达到极高的要求。
如何利用新材料，研发出高强度、高温度耐受、低成本的材料，成为航空航天领域中的一大挑战。
四、自主飞行问题自主飞行问题是航空航天领域中一个比较新颖的技术挑战。
自主飞行是指航空航天器能够自行进行航行、导航和决策，而不需要人员进行监控或操纵。
这种技术对于军事、商业和科学研究等方面都有非常广泛的应用前景。
但是，自主飞行的技术要求非常高，必须集成多种技术手段，如图像识别、语音识别、机器学习等，这一切都需要非常高的技术和人力资源。
五、航天环境问题航天环境问题是航空航天领域中的另一个技术挑战。
航天器在航天环境下面临着非常恶劣的条件，如极端的温度变化、强大的电磁辐射等。
这些环境条件对于航天器的设计、制造和服务都有着非常大的影响。
因此，如何应对航天环境问题，提高航天器的适应性，也是航空航天领域中的一个重要技术应用。
总之，航空航天领域面临的科学问题和技术挑战是非常大的，需要各方面人员的共同努力。
只有不断创新、持续改进，才能够推动航空航天领域的进一步发展和进程。
中国巨型飞艇技术直追美俄
”
3 000
。
飞 行 器 将 集 美 俄技 术之 精 华
对 中国 民 用 航 空 工 业 具 有
米 高 空 其 内部 乘 客 也 不 会感 觉 到气 流 颠簸 和 压 力 变 化
《 科 学 家》 志 指 出 新 杂
。
“ ，
千 人飞 艇 对 于 中国 民用运
， ，
输 业 意 义 重 大 飞 艇 消耗燃料 少 噪 音 小 污 染 小 根据 估
。
算 用 飞 艇运 送
，
一
吨 载 荷 费用 比 用 飞 机 运 输 少
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5 0 ％左右。
对 于 幅员 辽 阔 地 形 复 杂 多 样 的
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美 国 和 俄 罗 斯 目 前都 在 研 发 载 人 飞 艇
于 追求 巨 型 化 设 计
“ ， ”
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而 且 都致力
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由
l 重要 意 义
。
国特 种 飞 行 器 总 体技 术 设 计 部 正 式 成 立 并 公
米到
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千米之 间
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中 国 未 来 的 巨 型 飞 艇 力 求 突破 速 度瓶
～
布研 发 规 划
。
从 研 发 方案 来 看 各类 新 式 特种
，
，
颈 平均 时速 可 达 6 0
，
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千米
。
另 外 即使 飞 行 在
面。
这种飞机在陆地上奔驰和在水面上航行的时候 ，机冀
可 以折叠 起 来 。作 为水 上 飞 机 使用 时 ， 可 以直 接从 水 面 上 它 起 飞 。折 叠飞 机 的 驾驶 室 设 计 与 汽 车类 似 ， 有 “ 你 ” 表 配 迷 仪
飞艇的研制现状_技术水平及其发展前景
飞 艇 的 研 制 现 状 、技 术 水 平 及其发展前景
曲东才 何宝民
摘 要 介绍了国内外飞艇 (包括常规飞艇和组合式飞艇) 发展现状 、简析了现代飞艇的主要特点 、技术水
平及在军民领域中的主要用途 , 最后对飞艇发展前景作了简要分析 。 主题词 飞艇 电子侦察飞艇 技术发展水平
据有关资料称 , 今天浮空技 术的发展 , 已能够制造出飞行高 度 35km 、航程 12 000km 、续航 时间 13 昼夜 、有效载荷 2t (常规 飞 艇) 、航 速 100km/ h190km/ h 的 飞 艇 ( 组 合 飞 艇 200km/ h2 300km/ h) 。在 军 事 应 用 上 , 这 样的飞艇可被用于所有的战略方
德国在二战之前和二战时期 是飞艇研制大国 , 其飞艇设计及
·24 ·
图 2 俄制 A250 飞艇正在试飞
应用技术处于世界领先地位 。该 国新研制出 L Z207 号硬式飞艇 , 可将质量 100t450t 的大型货物 运送 到 8 000km 以 远 的 地 方 。 此外还正在 计 划 研 制 一 艘 长 239m 、直径 59m 、时速 140km/ h 、可承载 160t 的超大型飞艇 。
缩小 75 %80 % , 迎 风 面 积 减 小 讨会 。目前包括公司厂家 、研究
88 %90 % , 从而有助于减小空气 所 、高等院校等多个单位通过近
阻力 , 提高巡航速度 , 以获得更 20 余年的艰苦努力 , 先后研制
好的机动性 。目前 , 俄科学家正 出热气飞艇 、充氢实验艇 、充氢
在设计一种 200m 的盘翼飞艇 , 遥控飞艇 、浮空 4 ( F K4) 载人实
艇身中央 , 具有很大相对厚度 , 货 。
近空间浮空飞艇飞行控制研究现状及问题
２０ ０２年 １ 月 （ １ 后不到 １ Ｏ ９１ 个月） ，美军高高度飞艇 （ Ａ ＨＡ ）项 目立项 ，计划由 １ Ｏ艘巨型 飞艇 组成 的 飞艇 群为 美 国本土 提供 预警 屏 障 ，每艘 飞艇 长 ２ ０米 。可携带 重 达 １ ８４吨的监 ５ ．１
视与通 信 设备 。该 项 目启 动基 金达 ４ ０ ００万 美 元 ，最 近 又与 洛 克 希 德 ・ 丁 公 司签 订 约 １３ 马 ．７
客 。众 所周 知 ，飞 机 、导弹 、火 箭 等 重 于 空 气 的 定翼 飞行 器 必 须 要 达 到 一 定 速 度 才 可 以起
飞 ，在 空 中也不 可 以飞 得太慢 ，低 于 一定 速度 就会 失 速坠 落 ，更 不 可 以悬停 在空 中 ｒｌ ｌ 瓜飞艇
则不然 ，它几乎不消耗任何能量 ，就可以借助于浮力随意在空中长时间悬停 ，好 比赤道上空 三万多 ｋ ｍ高度轨道上的静止卫星一样 ，尽管其覆盖区域较小 ，但其具有更 高的分辨率 ，并 且不受必须在赤道上空的限制。在平流层的下部大气环流和温度相对 比较稳定 ，飞艇可以类 似 卫星 ，用 作 观测 、通 信 、导 航 等 等 ，还 可 以在 定 点 高 度 与任 务 性 能 之 间 进行 更 恰 当 的权 衡 。看来 ，上个世纪初人们仅仅把比飞机早诞生 ５ 年的飞艇用于运输 ，实在是大材小用 了。 １ 正是由于它充满诱人的应用前景 ，国外竞相开展飞艇的开发 目前致力于飞艇发展的国 家有美 国、 日本 、韩 国 、德 国 、英 国 、意大 利 、俄罗 斯 、澳 大 利亚 、以色 列 、 巴西 以及 中 国
等 国家 。
美 国 １９ ９ ５年 由前 国务卿 、喷气 动力 专 家黑 格 将 军发 起 成立 的 Ｓ Ｉ（ ｋ ｔｔ ｎｅｎ — Ｓ Ｓ ｙＳａｅｎ Ｉｔｒａ
现代空中飞艇：由“老古董”，变成了科技新宠？
现代空中飞艇：由“老古董”，变成了科技新宠？作者：暂无来源：《军事文摘·科学少年》 2013年第9期文/飞流随着现代航天科技的发展，性能先进的飞机，在占领天空的同时，不断吸引着人们的眼球，人们似乎忘记了在飞机诞生之前，曾经称霸天空的飞艇。
最近，由美国出资5.17亿美元建造的新一代巨型无人飞艇，成功地完成试飞，并在测试中实现了所有预定的目标。
那么，现代军用飞艇和老式飞艇有什么不同？在高新技术不断涌现的今天，“老掉牙”的装备还有用武之地吗？2012年8月8日，一个足球场般大的胖家伙，从美国新泽西州莱克赫斯特基地升空，成功完成了首飞，它就是美国最新试飞的“长航时多情报”巨型无人飞艇。
这个大家伙长100米，可装载7吨重的货物，以每小时约48公里的速度飞行，可装备摄像机、雷达、电子窃听器、无线数据链，在约6700米的高空盘旋3个星期，为地面的情报分析员提供海量数据。
目前这样的监视任务，主要由无人机和卫星来完成，代价高昂，据介绍，这种飞艇每月的运行费在2.5万美元以下，每小时仅50美元，而一般无人机每小时的运行费用为5000美元，“全球鹰”无人侦察机，更是高达每小时2.5万美元。
阿富汗战场的宠儿—飞艇飞艇虽然是一种古老的飞行器，采用的是古老的科学原理，但是在现代条件下，它的潜力被重新认识，所以现在各个国家都在兴起飞艇热，比如俄罗斯等发达国家，有高技术不用，但是一定要把飞艇这种低技术装备武装起来。
飞艇适合在防空能力薄弱的区域执行任务，在伊拉克和阿富汗战场，美国就有9艘军用飞艇在执行侦察和监视任务。
因为像阿富汗、伊拉克这些地方并没有真正的防空武器可以对这种飞艇构成威胁，所以飞艇在有绝对制空权的情况下，或者是对方没有很强的防空能力的情况下，这种作用就变得很强大。
其实，各国看重价廉物美的飞艇，并非一时兴起，在近几次局部战争中，高技术装备虽然光彩夺目，但也暴露了不少问题。
尤其是在阿富汗战场上，面对复杂的地形和复杂的作战对象，美国先进的卫星侦察系统和无人机侦察平台，显得力不从心，悍马怕马车，精确炸弹制服不了路边炸弹，因此这种既能长时间对控制区域实施监控，又能为一线作战部队提供准确情报的空中平台，无疑符合战场的现实需要。
航天科技行业的技术瓶颈与创新思路
航天科技行业的技术瓶颈与创新思路一、技术瓶颈：限制航天科技行业发展的因素在航天科技行业中，虽然我们目睹了许多令人瞩目的成就，如载人航天、探测器着陆等创举，但同时也面临着一些技术瓶颈。
这些瓶颈限制了我们进一步突破空间探索的局限性。
本文将从材料科学、动力系统和生命保障三个方面介绍航天科技行业的技术瓶颈，并提出相应的创新思路。
1. 材料科学：高温及辐射环境下材料性能不足在极端环境下工作是航天器所必须面对的挑战之一。
例如，当宇航员进行星际旅行时，太阳辐射和高温可能对飞行器及其乘员造成巨大风险。
目前使用的材料无法有效抵御这些挑战。
为了克服这个问题，我们需要开发新型材料具备更高的耐辐射性和耐高温性。
例如，实验室已经开始研究新型复合材料以替代传统金属结构，在高温和低压下能够保持出色的力学性能。
此外，利用纳米技术制造可背散热材料也是一种创新思路，这样可以提供更好的热控制功能。
2. 动力系统：推进技术和节能需求的平衡推进技术是航天任务中至关重要的一部分。
然而，传统的固体火箭推进系统在高速飞行中存在燃料消耗过快和续航时间不足的问题。
此外，传统液态火箭推进系统在发动机试车、复杂加注等方面也有改进空间。
为了克服这些问题，我们可以通过改进现有动力系统来优化航天器的性能。
例如，采用新型燃料/氧化剂组合或混合动力系统来提高续航时间，并减少对可再生资源的依赖。
另外，引入先进加注技术和快速发射系统将大大提高发射效率并减少发射成本。
3. 生命保障：长期太空旅行对乘员生存环境的要求随着我们对深空探索兴趣日益浓厚，实施长期宇航任务变得可能。
然而，在长期太空旅行中，乘员的生命保障问题成为航天科技行业需要解决的重大挑战。
为了解决这个问题，我们需要通过开发先进的环境控制系统来提供舒适而安全的居住条件。
例如，设计轻量化、智能化的生命保障设备以满足长时间太空旅行需求并提供人体所需氧气和水分等基本生存物资。
此外，研究人员还应注重乘员心理健康问题，并采用有效措施来缓解由于长期孤立和环境限制造成的压力和焦虑。
神十七任务突破技术瓶颈实现多项重要创新
神十七任务突破技术瓶颈实现多项重要创新神十七是中国航天事业中的重要一步，它突破了多项技术瓶颈，实现了多个重要创新。
本文将依次从任务目标、航天器设计、深空探测技术和未来展望四个方面进行论述。
一、任务目标神十七任务的主要目标是在月球背面进行科学探测。
月球背面一直以来都是人类探测没有到达的地方，在这个区域的探测对于月球的形成演化以及宇宙起源等方面有着重要意义。
此次任务将为人类更深入地研究月球提供宝贵的数据和样本。
二、航天器设计神十七的航天器设计是本次任务能够突破技术瓶颈的关键。
航天器包括轨道器、着陆器和巡视器三个部分，每个部分都具有独特的功能。
轨道器负责进行月球背面的环绕工作，为着陆器提供通信中继，同时进行科学仪器的观测和测量。
着陆器将在月球背面进行软着陆，并展开巡视器，进行更为详细的探测工作。
三、深空探测技术神十七在深空探测技术方面实现了多项重要创新。
首先是深空通信技术的突破。
由于月球背面无法直接与地面进行通信，神十七采用了轨道器作为通信中继，并通过与地球之间的通信卫星实现了直接通信。
这种通信方式大大提高了通信的效率和可靠性。
其次是月球软着陆技术的突破。
月球表面的地形复杂多变，软着陆对于保护航天器和仪器非常关键。
神十七采用了高精度制导、视觉和避障等多种技术手段，成功实现月球背面的软着陆。
四、未来展望神十七的成功突破了多项技术瓶颈，为未来的深空探测和航天事业发展提供了宝贵的经验和启示。
首先，我们可以进一步完善深空通信技术，提高通信的稳定性和效率，为更远距离的探测任务打下基础。
其次，我们可以进一步改进月球软着陆技术，提高航天器的降落精度和安全性，为未来更复杂环境下的着陆任务做好准备。
此外，神十七任务在操作和管理方面也积累了丰富的经验，我们可以将这些经验应用到未来的任务中，提高任务的成功率和效益。
综上所述，神十七任务突破了技术瓶颈，实现了多项重要创新。
从任务目标到深空探测技术的突破，神十七为中国航天事业的发展带来了新的契机和挑战。
人类进入太空的技术突破与瓶颈点分析
人类进入太空的技术突破与瓶颈点分析随着科技的不断发展，人类进入太空的梦想正在逐渐成为现实。
太空探索不仅仅具有科学意义，还可以为地球上的人类提供更多的发展机会和资源。
然而，要将这一梦想变为现实，人类面临着许多技术难题和尚未解决的瓶颈。
本文将讨论人类进入太空的技术突破和瓶颈点。
首先，人类进入太空的关键技术突破之一是火箭推进技术。
火箭推进是太空探索不可或缺的基础技术，它将载荷从地球引力束缚中释放出来并推入太空。
传统的火箭推进所使用的推进系统主要是基于化学反应的，例如液体火箭和固体火箭。
然而，这些火箭推进技术存在一些瓶颈。
首先，它们的推进剂有限，无法满足长时间太空旅行的需求。
此外，传统火箭推进技术所需的燃料和氧化剂重量较大，导致有效载荷减少。
面对这些挑战，人类正在研究开发新一代推进技术，例如离子推进和核推进等。
这些技术使用的推进剂更高效，并具备更长的推进时间和更大的有效载荷能力。
其次，人类进入太空的另一个关键突破是太空飞船的设计和制造。
太空飞船需要能够承受极端环境条件的耐用材料和结构，以及先进的机械和电子系统来保证宇航员的生命安全和任务执行。
此外，太空飞船的设计和制造还要考虑到长时间太空旅行时宇航员需求的问题，例如食物供应、水和氧气的循环等。
当前，人类正在致力于开发可重复使用的载人航天飞机和太空站等技术，以提高太空探索的效率和可持续性。
此外，人类进入太空还要克服航天员的健康问题。
太空环境对人体产生的高度影响，例如微重力、辐射和宇宙空间中的高能粒子等，可能导致宇航员的身体损伤、免疫系统紊乱和骨质疏松等健康问题。
因此，保护宇航员的身体健康是人类进入太空的一个重要挑战。
人们正在探索微重力环境下的运动和康复方法，以及有效的辐射防护和健康监测手段，以保护宇航员的生命和健康。
此外，探索其他星球也是人类进入太空的目标之一。
目前，人类已经成功地探索了月球和火星等行星，但要实现更深入的探测还有很多技术挑战。
例如，为了能够让宇航员在其他行星生存和工作，我们需要开发能够提供氧气、食物和水的先进生命支持系统。
航天科技行业的技术突破难点分析
航天科技行业的技术突破难点分析一、航天科技行业的技术突破难点分析随着科技的不断进步，航天科技行业正面临着许多挑战和机遇。
作为人类探索外太空的重要领域，航天科技需要不断地进行技术突破以应对日益复杂的需求和挑战。
本文将分析航天科技行业中存在的一些关键难点，并探讨可能的解决方案。
1. 空间环境下的极端条件在太空中，航天器需要经历极端的温度、真空和辐射等条件。
这给航天器设计带来了巨大挑战。
例如，温度变化会导致轻质材料发生形变，辐射对电子元件造成损坏，而真空环境会影响传热和绝缘性能。
针对这个问题，一些解决方案已经被提出并取得了重要突破。
例如，在材料选择上，高温抗氧化材料如陶瓷可以应用于火箭喷嘴等部位；纳米级涂层可以提高材料表面的耐辐射性能；而专门设计的绝缘材料可以改善真空环境下的传热和绝缘性能。
2. 发动机技术的突破航天器需要强大而可靠的发动机以提供足够的推力。
然而，传统发动机存在效率低、毒性燃料使用等问题，这使得提高推进系统性能成为一个重要难题。
为了解决这个问题，航天科技行业已经在发动机技术方面取得了一些突破。
新型液体火箭发动机采用更先进的喷射理论和材料，提高了推力比和效率。
同时，固体火箭发动机也在设计上做出了改进，实现了更好的自适应能力。
3. 轨道设计和飞行控制将航天器送入预定轨道并进行精确操控是一个复杂而困难的任务。
在过去，许多航天项目因为轨道计算偏差或者飞行控制不当而失败，因此如何确保精准地达到预期目标成为关键难点之一。
对于轨道设计和飞行控制方面的挑战，科学家们逐渐提出了一系列解决方案。
例如，在轨道设计上，引入时间变量和多体相互作用，建立更为准确的运动模型；而在飞行控制方面，采用先进的导航和自主修正系统，利用卫星导航技术实时纠正偏差。
4. 太空资源开发与利用随着人类对太空资源的需求增加，如何有效地开发和利用太空资源成为一个突破难点。
例如，开采外太空中的水、金属矿物和能源等资源，并将其运回地球或者在太空中进行利用。
飞行器发展：新时代的新技术和挑战
飞行器发展：新时代的新技术和挑战随着科学技术的日新月异，飞行器的发展进入了一个新时代，新技术和挑战的出现，使得飞行器的性能和功能得到了大幅度提升。
本文将从飞行器的历史发展、新技术的应用以及面临的挑战三个方面，概述飞行器发展的现状和未来展望。
一、飞行器的历史发展自人类探索天空以来，飞行器的发展历程可以追溯到公元前5世纪的古希腊，人们已经开始模仿飞鸟进行试飞。
随后的几千年中，热气球、风筝、箭筒等飞行器形式的出现，都是人类通过仿照自然物体进行不断创新而实现的。
到了19世纪末，人们的飞行器技术开始向现代化方向迈进，蒸汽动力、内燃机等新技术的运用，让人们能够设计和制造出更为复杂的飞行器，比如飞艇和固定翼飞机。
到20世纪初，飞机成为了人类飞行史上的一个里程碑，开创了人类探索天空的新纪元。
二、新技术的应用1、航空电子技术航空电子技术是飞行器发展的主要驱动力之一。
从武器火控系统到自动驾驶系统，航空电子技术为飞行器带来了全新的能力。
现代民用飞机上的航空电子系统多样复杂，涵盖了导航、通信、场务、气象等多方面的功能，为机组人员提供了更全面的信息支持。
2、材料科学技术材料科学技术的进步，对于飞行器的发展也起到关键作用。
在材料生产和加工技术上的进步，提高了构件的强度和耐久性。
近年来，类金属复合材料及其他新型材料的应用，大幅度降低了飞行器的重量和飞行噪音，提高了飞机的性能和经济性。
3、新能源技术新能源技术为飞行器的发展赋予了全新的动力。
以燃料电池为代表的新能源技术，可以为飞行器提供清洁、高效的动力，同时避免了大气污染和温室气体排放的问题。
此外，新能源技术还可以大幅度降低飞行器的燃油成本，有利于飞行器的可持续发展。
三、面临的挑战1、气候变化和环境保护面对全球气候变暖和环境污染日益严重的情况，飞行器的发展也面临着巨大的挑战。
同时，为了保护环境，航空业也需要寻找更加清洁、高效的动力方案和技术手段。
2、安全性问题飞行器的安全性问题一直是人们关注的焦点之一。
第11章飞艇空气动力学1
飞艇的结构特点和工作原理
因此，为了保持气囊的整体外形，要求飞艇在最大飞行
速度时前驻点的内外压力差不低于p0，临界条件为：
p
1 2
Vm2ax
p0
飞艇的结构特点和工作原理
p
1 2
Vm2ax
p0
工程算法采用经验公式： p 125 0.033Vm2ax
Vmax的单位为km/h， p的单位为Pa
几何参数
传统飞艇的艇身一般为回转体外形，可以根据飞艇 的轮廓线R=R(x)来计算飞艇的体积和表面积。
Vas
l 0
R
2
x dx
Sas
l
2 R
0
1 R2 dx
几何参数
工程上有一些简单的估算方法，通过外形之间的相 似关系确定飞艇的体积和表面积。
Vas Cv Al
飞艇的结构特点和工作原理
飞艇(airship) :也称飞船(dirigible)，带有推进 系统和控制系统的浮空器. 当飞艇的动力设备不工作时就相当于自由气球。
飞艇的结构特点和工作原理
飞艇可以分为以下四类： （1）软式飞艇(nonrigid airship 或 blimp)
飞艇的结构特点和工作原理
国内飞艇发展现状
哨兵3
2004成功地进行了1km升空试验，中国航空工业第605 所自行研制，飞行高度1000m，载重150kg，可长时间 在空中滞留，并搭载有多种通信设备，可作为一个空中 网络化信息化的平台。
2 基本概念
2.1 基本参数
几何参数
描述飞艇外形及尺寸的参数主要有三个：总长度l，最 大直径d，长细比f
长航时高空飞艇主要应用于平流层通信和在军事上获 得持续持久的空间效果。
简述飞艇技术发展现状与趋势
简述飞艇技术发展现状与趋势本文主要介绍了飞艇的发展近况和发展趋势，阐述了低空大载重飞艇和高空飞艇的关键技术问题。
我国对飞艇的研究相比国外从认识到技术还有一定的距离，处于起步阶段。
标签：低空飞艇;高空飞艇;发展趋势0 引言飞艇在运行中存在的问题主要是这种轻于空气的航空器靠充入气囊中的浮升而得到空气的静升力，因而体积相比重于空气的航空器要大很多。
飞艇吊舱及其他附属物的分布主要考虑飞艇纵向和竖向平面内的平衡，对于常规飞艇外形，其外部的气动升力相对于静升力可以忽略。
为了克服飞艇体积大而难于操纵的困难，发挥其留空时间长而耗能少的特点，目前，世界各国都在开展将空气静升力和空气动升力相结合和混合式飞艇（也称组合式飞艇），典型的有飞艇+飞机组合，飞艇+直升机组合。
组合式飞艇主要用于大载重、远距离运输，依靠飞艇艇囊和其他部分的静升力平衡其自重，利用机翼或直升机产生的气动升力来提升重物，这样飞艇的体积大大减小，操纵性能得到改善，也大大提高了有效载荷。
组合式飞艇集空气静力与空气动力于一身，其研究发展的困难在于飞艇艇囊的其他构件（如机翼）的连接，对于常规飞艇，艇囊大多为软式结构（硬式低空飞艇终止于二次世界大战前），结构质量较轻、强度小，若是连接机翼或多个螺旋桨结构，其复杂性和结构质量将大大增加，且流场模拟分析比较困难。
1 低空飞艇的研究现状和发展趋势低空飞艇是指运行于大气中对流层区（距海平面约18km）的飞艇，与二次世界大战前的飞艇相比，其明显的改进是发动机台数由原来的3～8台减少到现在的2～3台，这主要归功于单台发动机功率的提高，有效载荷比率也得以提高。
基于高强度、轻质材料和飞艇蒙皮制作技术的改进，现代低空飞艇大多采用软式结构。
不论是无增升类型、部分增升类型还是全增升类型，对于低空飞艇，除了要有足够的艇囊体积提供静升力外，设计一个好的流线型外形以减少空气阻力，从而减少发动机的燃油消耗率。
另外，低空飞艇主要是民用领域，也有的用于低空雷达预警等军事领域。
我国科学家创造浮空艇大气科学观测高度世界纪录
我国科学家创造浮空艇大气科学观测高度世界纪录
佚名
【期刊名称】《河南科技》
【年(卷),期】2022(41)10
【摘要】日前,在西藏珠峰地区开展的我国第二次青藏高原综合科学考察研究“巅峰使命”珠峰科考中,搭载了水汽稳定同位素分析仪、黑炭、甲烷、臭氧等多种分析仪器与设备的极目一号Ⅲ型浮空艇平台,于2022年5月15日4时40分超过世界最高峰珠穆朗玛峰,到达海拔9032 m的高度。
中科院空天信息创新研究院(以下简称“空天院”)党委书记蔡榕表示,科考是人类重要实践活动代表,它既可以增加人类对自然世界运动规律的认识,同时也会推动技术的发展。
【总页数】1页(P3-3)
【正文语种】中文
【中图分类】F42
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浅谈平流层飞艇发展现状
浅谈平流层飞艇发展现状综述了国内外平流层飞艇研制的进展与现状，重点描述了平流层飞艇技术难点的情况。
标签：平流层飞艇;总体设计;发展0 引言平流层是指海拔高度为10～55km的大气空间，处于对流层与中间层之间，气流相对平稳，垂直对流小，是部署空中平台执行监视预警、通讯中继、导航定位以及环境监测等任务的比较理想的环境。
平流层飞艇能完成太阳能飞机所无法完成的定点飞行和长时间迎风驻留等飞行任务。
正因为平流层飞艇具有可定点飞行、留空时间长、探测范围广、载荷能力强和费效比高等优点，多个国家正在开展对平流层飞艇的研究与验证。
1 国内外现状1.1国外发展现状自21世纪初，美国、日本以及欧洲等主要发达国家和区域均提出了平流层飞艇计划。
美国为了弥补战时信息保障过度依赖天基平台的弱点，同时大幅度提升持久区域信息作战能力，近年来投入巨资支持了多项平流层飞艇研发项目，包括洛克希德马丁公司的高空飞艇项目、探测器与结构一体化飞艇项目和西南研究院的高空哨兵飞艇项目等。
日本在2000年就提出了长远的、分阶段实施的平流层飞艇开发计划。
日本宇宙航空研究开发机构组织实施并开展了无动力验证飞行和多次低空技术验证试飞，积累了大量技术经验，但尚未有开展飞行样机整体集成和高空试飞演示的报道。
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”。
1.2国内发展现状中国对平流层飞艇的研究，始于“十五”期间，多个高校和研究所参与了方案论证、关键技术攻关等基础性研究。
2009-2012年，北京航空航天大学先后4次完成20km以上平流层高度飞行验证，取得了初步成果。
2015年8月，航天科工一院与六院、〇六八基地联合开展直径30m囊体的飞行试验，飞行高度超过20km。
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2h，飞行高度19.3km，验证了非常规形态升空、回收方式的可实现性。
什么是飞艇计划
什么是飞艇计划飞艇计划，又称为飞艇项目，是一种新型的城市交通工具规划，它采用气囊飞艇作为载体，通过气囊内的氦气或氢气来提供浮力，从而实现在空中飞行的交通工具。
飞艇计划旨在解决城市交通拥堵问题，提高交通效率，改善城市环境，同时也是未来城市交通发展的一个重要方向。
飞艇计划的核心优势在于其空中飞行的特点。
与传统的地面交通工具相比，飞艇不受道路限制，可以直线飞行，避开地面交通拥堵，大大缩短了通勤时间。
同时，飞艇的飞行高度较低，可以在城市建筑之间飞行，不需要额外的建设空中轨道或者高架桥梁，因此对城市的改造成本较低。
此外，飞艇还可以在城市中心区域进行垂直起降，不需要大面积的停车场或者站点，对城市用地的需求也相对较小。
除了解决交通拥堵问题，飞艇计划还可以改善城市环境。
由于飞艇采用氦气或氢气提供浮力，不需要使用化石燃料，因此不会产生尾气污染，对空气质量的影响较小。
而且，飞艇的噪音较小，对城市居民的生活影响也相对较小。
因此，飞艇计划可以有效减少城市交通对环境的影响，提高城市的宜居性。
在飞艇计划的实施过程中，需要克服一些技术挑战。
首先是飞艇的安全性问题，包括飞行安全、气囊材料的耐久性等方面的技术难题。
其次是飞艇的操控和管理系统，需要具备自动化和智能化的技术支持，以确保飞艇的安全运行。
此外，飞艇的气囊充气和排气系统、能源供应系统等方面也需要有稳定可靠的技术支持。
目前，飞艇计划已经在一些国家和地区进行了试点项目。
例如，法国、美国等国家都有飞艇计划的实施案例。
在中国，一些城市也开始将飞艇列入城市交通规划中，探索飞艇在城市交通中的应用。
随着技术的不断进步和成本的不断降低，相信飞艇计划将会在未来得到更广泛的应用。
总的来说，飞艇计划是一种具有前景的城市交通规划，它能够有效解决城市交通拥堵问题，改善城市环境，提高城市的宜居性。
虽然在实施过程中会面临一些技术挑战，但随着技术的不断进步和成本的不断降低，相信飞艇计划将会成为未来城市交通发展的重要方向。
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中国科学家研究变体空天飞艇突破技术瓶颈(图)
李晓阳提出的变体飞艇概念。
（资料图）
在诸多发达国家纷纷开展临近空间可操纵浮空器的同时，一些中国的科学家们并非只在观望或者跟风，而是不墨守成规，寻找他国项目停滞不前甚至以失败告终的深层原因，从探索和建立与众不同的基础科学理论入手，大胆创新另辟蹊径。
过往各类平流层飞艇方案难以化解或绕开的结构矛盾，大多是因为需要对抗但又无法对抗大气压力而引发。
2000年，珠海新概念航空航天器有限公司[New Concept Aircraft (Zhuhai) Co., Ltd. 以下简称“珠海NCA”]的李晓阳博士，在多年研究试验的基础上提出了变体空天飞艇的创新科学理论及其实现技术，并于2005年先后获得中国和美国授予的变体空天飞艇（Transformable Airship）发明专利权。
李晓阳发现，在人类现阶段科技能力条件下，巧妙利用而不是对抗大气压力，才是能否真正实现临近空间可操纵浮空器的关键所在，
与众不同的变体飞艇正是沿着这个思路而创造的。
与历史上通过改变重量来调节净静升力的各类硬式、软式和半硬式飞艇基本原理不同，李晓阳的变体飞艇是通过自适或可控改变其容积来调节净静升力，这个基本原理上的全新创造，能够化解种种相互制约、阻碍临近空间可操纵浮空器进程的技术难点。
简单来说，变体飞艇是通过现有科技条件下可行的技术方法，借助大气压力使飞艇能够实现自适或可控的数十倍容积变化，利用而不是对抗大气压力，改变其净静升力和垂直向的运动，变体过程中能保持可操纵性和动升力，从而实现从地面到临近空间的三维全向可控飞行或定点悬浮。
变体飞艇突破了临近空间可操纵浮空器必须面对的多项技术瓶颈，例如：变体飞艇利用了大气压强这个取之不尽的能源，巧妙的变体结构能够根据各个高度的大气压力，利用微压差致动来自动增大或缩小艇体体积而浮力相对不变，其变容积艇壳和轻质气体仓都无需承受压力，因此其合成艇体的总面密度极低。
业内人士知道，对于作业环境周边空气密度极低的临近空间可操纵浮空器来说，艇体总面密度的大小是决定成败的关键技术指标之一。
基于“改变重量来调节净静升力”飞艇原理的各类临近空间可操纵浮空器，因其艇体需要保形和承受各高度的大气压力而必须采用高密度的嚢体材料，加大嚢体材料密度又因自重增大而必须加大容积，如此恶性循环……这种状况，正是导致上述各国临近空间可操纵浮空器项目中途而废的关键原因之一。
针对不同的应用目的和范围，变体式空天飞艇分为径向变体和纵向变体两大类型。
可以说，变体式空天飞艇从根本上改变了飞艇的基本原理、构造和技术方法，开辟了人类征服临近空间的一条全新道路。
变体式空天飞艇的具体研制过程是十分复杂的系统工程，由于没有先前的技术可以借鉴，因此每一个细节都需要创造和反复研究试验，直到得出最佳方案。
巨大的工作量难不倒珠海NCA的科技人员，但这项很“烧钱”的工作却经常令大家发愁。
与美、日平流层飞艇单个项目有数亿甚至数十亿美元的国家经费支持不同，李晓阳研制变体飞艇经费的主要来源是自筹，通过办企业，创造和制造各种航空航天科普科教器材销往世界各地来筹集科研经费。
李晓阳经常不得不放下手头的科研，转战生产制造和国际商务，足迹遍布世界。
这位北京航空航天大学飞机设计与应用力学专业94
届工学博士告诉记者：“我和我的团队用这种模式来支撑基础科学研究和应用技创新，已经整整18年，这种模式的唯一遗憾是会拖延科研进程。
”“我们并非要争什么‘世界第一’，既然我们选择了以科技工作为毕生事业，应当做一些有所创造和有利于人类科技进步的事，在平凡的劳动中找到快乐，才是支持我们不断进取的动力源泉。
”李晓阳说。
2012年，一个无法绕开的技术难题又摆到了李晓阳的面前。
正是这个难题，使得本文题述的“临近空间拓荒者”近太空微型实验室得
以应运而生。