平流层飞艇的军事应用
浮空器在军事斗争中的应用及发展趋势
浮空器在军事斗争中的应用及发展趋势摘要浮空器的性质和组成在本文中解释，分析其在军事中的应用 ,结合它的发展趋势，从而得到在军事斗争中浮空器的应用优势。
关键词浮空器发展趋势军事应用引言平流层是距离地表十一到五十公里空间的范围,在此范围内系数的大气温度一般都是常数,在空气中的密度也比较小,从而就不适宜飞机的飞行。
在这个平流层航空航天没有太多的活动。
因此，在这个时代科技越来越发达，竞争更加的猛烈, 我们已经开始探测平流层这个空间,军用浮空器在这个领域里无疑是第一个创始者。
1.浮空器综述浮空器是航空装备，主要由气球和飞艇组成的,它的结构包括头锥、尾翼、囊体、设备和人员舱及缆绳。
作为浮空器和地面系留的台锥零件;可以补充氦气、氮气和氢气等的囊体;用于让浮空器保持稳定和操纵功能的尾翼;可以给予工作人员、系统设备和飞行员空间的人员舱和设备设备或人员舱;气球的特殊零件缆绳,给气球的定点系留中增加了超强的束缚力,当然也可以递送电能给球载设备, 更可以让设备中的数据获得光纤线路。
气球是浮空器，它具有无推进设置的功能,根据吊篮、吊舱和气囊的形成,通过无系留装置可以将气球归于自由气球和系留气球两大类分别有三种情况，一是氢气球，二是氦气球，三是热气球。
飞艇的浮空器却具有推进设置的功能,根据尾翼、艇体、推进设置、吊舱等的形成。
其中，艇体可以把气体进行升力补充,浮力也就因此产生了;在尾翼的作用下，浮空器也获得了稳定和操纵的功能；处于艇体下面位置的吊舱，它可以为设备给予各种各样的平台;推进装置有三种，一种是减速器，一种是螺旋桨，还有一种是发动机,都可以给飞艇向前的动力。
2 浮空器的作战优势2.1 滞空时长根据原理来讲，只要在材料和结构强度合格的情况下，飞艇在平流层的可以空中长时间停留，有的几星期，有的几个月，令人惊奇的是，它可以停留更长的时间。
飞艇之所以具有令人惊奇的作用这是因为它可以凭借特有的动力源泉空气静升力,它还可以依托清洁能源太阳能作为原料进行飞行和移动。
平流层飞艇总体性能与技术研究
关键词：平流层飞艇，技术概述，参数化建模，外形优化，代理模型；Kriging
模型，参数分析
- II -
南京航空航大学硕士学位论文
Abstract
Airships as stratospheric platform have large value in telecommunication services and military applcaiton. Their have been closely attend for nearly thirty years in those strong military countries. With the background of the stratospheric platform R&D project in China, this dissertation summarizes characteristics, application, systems and some technology of airship. Then, the airship modeling, figuration optimization and parameter analysis are studied in this thesis. In the context, parametic modeling method is used for stratospheric airship geometric modeling, and it can save considerable amount time required for aerodynamics analysis and figuration design. At the same time, airship with lemniscate and roseline profile is also studied to analyze their characteristic of drag. It’s found that airship is fit to control and has enough buoyanch when its slenderness radio is approximately four. So an improved trilobal roseline is described as a good profile. Surrogate model is introduced in the progress of figuration optimization of the airship. With Latin Squares Experiment Design to show samples and Kriging Approximation Approaches, we build the surrogate model for aerodynamical analysis. And then the figuration of stratospheric airship is optimized to have minimal weight in Isight. Finally, in the base of figuration optimization, the affect to weight and size of airship as a result of improving of much technology such as driving, energy, and material is studied, and this article figure out the direction of technology about stratospheric airship which should be developed. Keywords: Stratospheric airship, Technology summarization, Parametic modeling, Figuration optimization, Surrogate model, Kriging model, Parameter analysis
平流层飞艇
平流层飞艇简介平流层飞艇是一种能够在平流层中航行的大型飞行器。
平流层是地球大气层的一部分，位于对流层上方，高度大约为10到60公里。
平流层飞艇利用平流层的稳定和相对较低的风速，能够实现长时间、高空中的飞行。
原理平流层飞艇的原理基于浮力和推进力的平衡。
它通过充气的气囊提供浮力，同时通过推进器提供推进力，以保持在平流层中的平衡状态。
气囊设计平流层飞艇的气囊一般采用轻型、高强度的材料，如聚合物纤维和膜材料。
气囊的设计要考虑到平流层的极端温度和压力条件。
通常，气囊内部填充有轻型气体，如氦气或氢气，以提供浮力。
推进系统平流层飞艇的推进系统通常包括多台发动机或推进器。
这些推进器可调整角度来改变前进方向，同时提供所需的推进力。
推进器的选择要考虑到节能和环保因素，在平流层这样的高空环境中会更加关注能源的有效利用。
优势平流层飞艇相比其他飞行器具有一些独特的优势，这些优势使其在某些应用场景下具有潜在的价值。
长时间飞行由于平流层飞艇利用平流层的稳定特性，可以实现长时间飞行，数天甚至数周的连续飞行。
这使得平流层飞艇在一些科学研究、监测和通信等领域具有广阔的应用前景。
高空观测平流层飞艇可以搭载各种传感器和仪器，用于大气观测、地质勘探和环境监测等任务。
由于飞行高度较高，平流层飞艇可以提供更为全面和准确的观测数据，为科学研究和气象预测等提供重要的支持。
低能耗相比于其他飞行器，平流层飞艇在平流层环境下的飞行具有较低的能耗。
平流层中的气流相对较弱，减小了能源消耗。
此外，充气气囊的浮力提供了一部分抗重力的支持，减轻了对推进系统的能量需求。
应用领域平流层飞艇在很多领域具有潜在的应用价值。
大气科学研究平流层飞艇可以用于大气层的观测和研究。
它能够携带各种仪器和传感器，收集大气层的数据，对气候变化、大气层结构等进行研究。
通信与监测平流层飞艇可以携带通信设备，用于提供远程通信服务。
此外，它还可以用于监测和跟踪需要长时间覆盖范围较大区域的目标，如海洋生态环境、地质灾害等。
平流层飞艇控制与推进技术
技术改造·平流层飞艇控制与推进技术doi:10.16648/ki.1005-2917.2019.04.160平流层飞艇控制与推进技术乔振宇（中国特种飞行器研究所，湖北荆门 448000）摘要：在平流层平台中，飞艇发挥着重要的作用，能够实现勘察军事、观测空间、测量大气以及无线通信等功能。
但是，由于平流层的环境特殊多变，因此要加强平流层飞艇的控制与推进技术研究，保证飞艇在浮空、回收以及升空等阶段的控制。
本文针对平流层飞艇的控制组成与控制难点进行展开讨论，希望能够保证飞艇在平流层中的有效应用。
关键词：平流层；飞艇；控制；推进技术就现实中工程系统来说，主要由物质、信息、能量等三部分构成，通过这三部分能够基本掌握工程系统的相关情况。
在飞行器系统中，这三个元素即是指材料与结构设计、控制与管理工作以及动力与推进等。
近空间，作为这几年我国着重研究的空间资源，为了进一步挖掘近空间的价值与功能，相关部门致力于探索空间飞行器的有效研制，即平流层飞艇，希望早日实现利用平流层飞艇对空间资源进行开发的目标。
1. 平流层飞艇的基本功能飞艇主要以浮力原理升空为基础，并具备控制飞行与推进装置的飞行器。
在实际的运行中，平流层飞艇的用途包括：1.1 获取有效信息平流层平台，能够监视或者侦听热点区，并以高分辨率对不同目标区域进行监视。
例如，运用平流层飞艇对交通枢纽加以监视，在海防、交通管理方面发挥着重要作用。
1.2 分发与通信平流层飞艇能够有效交换数据信息，并建立起个人通信基站，为客户提供高效的宽带数字通信业务。
相较于通信卫星，平流层飞艇对于设备发射功率要求不高，通信更加的便利。
1.3 定位导航平流层平台导航定位体系，主要由地面微波转发站、平流层飞艇、用户接收机以及地面控制站等组成，能给交通运输系统中的飞机、车、船等机动载体提供精确的导航信息，以便于实现自主导航。
平流层飞艇的定位导航功能可以充分满足交通监控、环境监测以及防灾减灾等社会需求当中。
美国军用无人飞艇的发展与应用
美国军用无人飞艇的发展与应用美国终止"海象"（Walrus）大型混合飞艇项目，同时加大高空飞艇及其在监视与导弹防御等关键能力和技术上的投入，预计美国对于无人飞艇的开发有以下三个方面的趋势：1.美国非常重视战略性高空飞艇能力的研究，计划未来将其发展成为低轨道侦察卫星可行的替代手段；2. 2010年之前或在更长时期内美国暂缓对无人飞艇型号项目的大量投资，而等待有关技术取得进步并具备可行性之后再发展计划装备的产品。
3. 美国目前对高空飞艇面临的关键技术，如轻质健壮的新材料、高能量密度燃料、再生燃料电池、高效太阳能电池和高空推进系统等相关技术大力投资，一方面为装备效费比更高的高空无人飞艇奠定能力基础，另一方面以此创造性地大幅提升其他空中无人系统的效能。
一、无人飞艇的特性分析飞艇是依靠空气浮力升空、可操纵的一种飞行器。
按构造可分为软式飞艇、半硬式飞艇和硬式飞艇三大类。
软式飞艇的艇体是一个气囊，外形由气囊（包括充满氦气的主气囊和辅气囊）中的气体压力维持；硬式飞艇的艇体依靠其内部骨架支撑，外表覆盖着蒙皮，能保持良好的流线型；半硬式飞艇的艇体形状主要通过气囊中的气体压力维持，一部分也需骨架支撑，由龙骨和蒙皮共同承受整体弯矩和集中载荷。
此外还出现了一种重于空气的混合式飞艇，除了具有常规式飞艇的特点外，还具有飞机的特点。
混合式飞艇通过综合运用空气动力学、推力矢量和空气浮力来产生升力，可在空中和地面操作的任何阶段控制升力，包括在卸下有效载荷时不需要加载除周围空气之外的压舱物。
由于飞艇可携载不同类型的监视设备进行低成本、长航时飞行，从而具有广泛的军事和商业用途。
飞艇的机动性较差使其军事用途相对有限，虽然无人机在护航、跟踪、巡逻等机动行动中应用效果显著，但在监视建筑物等固定目标方面，无人飞艇不仅作为一种低成本超长留空平台成本相对较低，而且效果也要好许多。
美国已在伊拉克部署了几个装备有光电和红外摄像机的浮空器提供基本安全保障，还至少部署了一个能持续探测威胁的浮空器系统，该系统能监视整个城市并可对爆炸物和火箭炮的位置进行探测。
好浮空器优势分析及军事应用探讨
好浮空器优势分析及军事应用探讨摘要：浮空器作为一种新型、依靠大气浮力升空的飞行器，在军事领域中展露出广阔的应用前景，逐渐成为我国国土防空探测网络体系中的重要构成部分，在信息化、超视距现代军事战争中发挥出重要的空间战略作用，也是加强军队一体化与数字化作战能力的关键所在。
因此，为充分发挥浮空器应用效能，本文对浮空器的主要应用优势，以及在军事领域中的应用现状进行简要分析，以供参考。
关键词：浮空器；优势分析；军事应用一、浮空器的应用优势分析1.滞空时间长浮空器是一种比重轻于空气、主要依靠大气浮力升空的飞行器，具有较强结构性能，在不出现各类突发性问题的前提下，可在预定飞行高度停留几十天。
同时，浮空器以太阳能或氢氧燃料电池作为主要的动力及辅助能源，进一步延长了浮空器的滞空时间。
传统的无人机、高空侦察机等飞行器的滞后时间较短，受到技术与动力来源因素限制，需要消耗并携带大量的燃料，无法长时间滞空执行各项任务。
例如P-3C反潜机的续航时间为17.2h、捕食者B的续航时间为60h、E-2C预警机的续航时间为6h，远低于浮空器的平均与极限滞空时间。
2.使用成本低浮空器依靠辅助动力系统以及巨大的艇囊静升力升空，在升空过程中，无需如卫星配置昂贵的火箭发射装置，也不会如高空侦察机消耗大量的航空燃油，仅配置太阳能电池组以及再生式燃料电池即可。
因此，浮空器的使用成本被压缩至较低范围内，具有明显的经济优势。
从研发与制造角度来看，浮空器的结构相对较为简单，总体研发成本远低于各类有人驾驶侦察机的研制成本。
以美国所研制攀登者军用平流层飞艇为例，其造价成本仅为50万美元，仅为全球鹰高空长航无人侦察机造价成本的40%。
3.任务荷载大与其他无人侦察机等军用飞行器相比，多数型号浮空器的体积较大，长度超过150m，可在气囊中配置大型雷达天线，雷达天线的尺寸以及形状将不受空间因素的限制影响。
同时，浮空器还携带电子战设备、各类遥感器、通信设备以及目标追踪器等设备。
飞艇在战略投送中的地位与作用
飞艇在战略投送中的地位与作用【摘要】现代军事战争中，各军事强国非常注重战略投送能力的建设。
从某种角度上说，战略投送能力的建设的成功与否是现代战争决胜的关键因素之一。
因此，为提高部队的战略投送能力，不仅要着眼于传统的航空运输方式，更要积极关注新的科技发展动向。
飞艇技术近年来的不断发展，使其在军事应用，特别是战略投送方面有了一席之地。
【关键词】飞艇 战略投送【正文】飞艇是由动力推进的轻于空气的航空器，也是浮空器的一种，是利用轻于空气的气体（氢气、氦气等）提供升力。
它与气球的相同点是囊体内充有氦（氢）气，最大的区别在于具有推进和控制飞行状态的装置。
它由气囊、辅助气囊、吊舱、推进装置、尾翼、方向舵和升降舵组成。
现代飞艇发展的重新兴起，源于未来战争和非战争军事行动的需求。
在这些需求中，集高新技术于一身的现代飞艇，以新型复合材料作囊体、充以氦气为浮力气体、装有矢量推进发动机、配以先进操纵和控制系统、具有良好机动能力和多用途性能。
特别地，由于飞艇与飞机相比飞行速度较低，起降场地简单，不需要长距离跑道，与直升机相比，载重量大，定点时燃油消耗率极小。
因此飞艇凭借留空时间长、载重量大且耗能少的优势，在战略投送方面具有广阔的应用前景和发展的空间。
根据我国国情，建设一支规模适度、形式多样的战略投送力量，可以有效地补充地面运力不足和满足一些时间紧、任务急的多样化军事任务的需求，进而实施战时大纵深、大规模的兵力投送以及艰巨的后勤支援保障。
依托飞艇，我们可以在一定程度上解决我国军事运输力量不足的问题。
我们首先对飞艇的升力与力矩进行建模分析。
如图：飞艇的升力（或称动升力）是指气流作用在飞艇表面（包括艇身和尾翼）的力在垂直于来流方向上的分量。
飞艇的升力主要有两种来源，一个是艇身带攻角飞行时产生的升力（由飞艇上下表面压力差引起），另一个是飞艇尾翼产生的升力。
飞艇的升力与飞艇受到的浮力相比小得多，但有着不可替代的作用，比如平衡称量重量，飞艇姿态控制等。
美国研制平流层飞艇
美国研制平流层飞艇预警卫星，⼀直被视为现代战争中不可或缺的“千⾥眼”。
然⽽有消息称，美国正在研制⼀款名为“平流层飞艇”的飞⾏器，希望⽤它来取代卫星！⽇前，⼀则“美国国家航空航天局计划举⾏平流层飞艇设计竞赛”的消息，更是点燃了⼈们对于它的探究热情。
那么,平流层飞艇为什么能取代卫星？它究竟有何厉害之处呢？美国欲打造新型飞艇替代卫星据外媒报道，美国国家航空航天局计划投资400万美元⽤于平流层飞艇设计竞赛。
竞赛将在明年举⾏，要求飞艇能漂浮在2万⽶⾼空超过20个⼩时，有效负荷达20公⽄，并携带监控设备和太空望远镜，具备⼈造卫星的基本功能。
实际上，这已经不是美国第⼀次将⽬光聚焦在平流层飞艇上了。
早在2002年，美国导弹防御局就提出研制平流层飞艇的构想，并在随后的⼗余年⾥，与陆、海、空三军司令部，航天航空局以及其他⼀些商业部门，投⼊数亿美元进⾏研究。
按计划，美国的平流层飞艇将于2025年前投⼊使⽤。
平流层飞艇研发难度⾼于⽕星探测平流层飞艇，是⼀种轻于空⽓的浮空器，依靠空⽓浮⼒上升，长时间驻留在2万5千⽶左右的⾼空，并可以在太阳能动⼒系统的驱动下巡航飞⾏。
在关闭发动机的情况下，它就像⼀个飘浮的⽓球。
由于作业环境的特殊性，平流层飞艇在囊体材料、能量平衡、⽓动规律等⽅⾯都有着⾮常⾼的要求。
美国耗资庞⼤研制多年的“攀登者”实验艇，曾经勉强进⼊平流层，但它不仅不能滞留作业，甚⾄⽆法正常返航回收，最终只有⼈为破坏囊体，排放氦⽓让它坠落。
分析认为，在平流层飞艇的研制上，⼈们⾯临的挑战，要远远⾼于⽬前⼈类已经掌握到⼀定程度的⽕星探测等深空技术。
平流层飞艇：空中预警探测利器如此复杂的项⽬，为什么还要不惜重⾦研究呢？业内⼈⼠表⽰，平流层飞艇不依赖机场或跑道可实现垂直起降，能悬停于任意地理位置上空，运⾏⾼度超出空管范围，⽽且不受对流层恶劣天⽓影响，可全天侯连续⼯作，可以对地球表⾯进⾏军事和民⽤侦察观测。
美国曾经进⾏的模拟仿真显⽰，如果在北纬83度部署3个平流层飞艇，它的监视范围可以覆盖从北极到北纬45度范围内的所有导弹，如果部署800个这样的平台组成星座，就可以对全球提供连续的通讯、情报、侦察监视。
平流层通信在军事通信中的应用探析
平流层通信在军事通信中的应用探析摘要：平流层通信平台与现有卫星和地面通信平台相比，具有部署快、抗干扰能力强、费用低、通信质量好、终端设备少、战场灵活性好等诸多优点，在军事通信中有广泛的应用前景，已引起国内外的高度重视。
关键词：平流层通信平台军事应用当人们关注陆战场、海战场、空战场的同时，在距离地面18～50?km的平流层空间，悄然成为世界争夺的新领域。
被媒体誉为“中国互联网之父”的中国工程院院士刘韵洁直言：“2万?m的平流层就像国际上的公海，已经有国家打算开发，我们也要有所作为。
”很显然平流层将成为发达国家争夺空间资源的新热点。
1 平流层通信概述1.1 平流层通信平流层通信是指用位于平流层的高空平台电台HAPS（High Altitude Platform stations)代替卫星作为基站的通信。
与地面蜂窝系统相比，平流层通信的覆盖区域大、作用距离远、信道衰落小，不但降低了地面建设的费用，而且也降低了周围的环境污染；与卫星通信系统相比，它往返延尺短、自由空间衰耗小、费用低、建设快，有利于实现通信终端的宽带化、小型化和对称双工的无线接入。
1.2 平流层通信平台平流层平台的搭建是实现平流层通信的关键技术。
平台高度通常建议在距地面17～22?km。
可以用气球、飞艇、飞机、飞船等作为安置转发站的平台。
选择此高度的原因，一是位于航空航线之上；二是此处的平均风速小。
在此空间搭建通信平台既可以克服航空平台滞留时间短、受地球大气影响的限制，又可以发挥航空平台高分辨率、灵活机动的特点；既可以克服航天卫星轨道无法随意变更、飞行周期长的限制，又可以发挥航天平台飞行平稳的优势。
若平台高度在20?km，则可以实现地面覆盖半径约500 km的通信区，我国只需要十几台平流层通讯飞艇就可以让通讯信号覆盖大陆地区。
2 国内外现状2.1 国外研究现状平流层通信的战略价值已经引起各国的重视，并成为各国近期研究的热点。
并成为各国近期研究的热点。
【半月谈时事政治】“天空舰队”来临
军转干考试【半月谈时事政治】“天空舰队”来临9月11日，美国加州，Aeros公司研发的新型超级飞艇Aeroscraft，它的有效载荷为66吨，有效航程近6000公里，适合战争地区使用。
9月13日，美国“龙之梦”号直升飞艇成功进行了飞行测试。
这架由美国全球航空公司主导研发，载重达250吨，可以飞行11265公里的巨型飞艇，激起人们对现代飞艇在军事领域应用的无限遐想。
其实，飞艇有着悠久的历史，它1784年起源于法国，随后经历了由兴盛到停滞、再到复兴的曲折发展过程。
1937年5月6日，造成30多人遇难的德国“兴登堡”号飞艇爆炸坠毁事故使得第一代飞艇的发展戛然而止。
直到上世纪70年代，随着航空技术的发展和能源危机的出现，人们再次发现了飞艇的价值。
飞艇对工作环境要求低，它采用的是垂直起降方式，升空和回收只需要一个空旷的场地既可。
它的滞空时间也比飞机长。
现代飞艇可以数天、数月乃至数年在指定空域连续工作。
以色列研制的用于战场监控的平流层侦察监视飞艇，就可连续工作3年，几乎超过了一般的间谍卫星。
飞艇的效费比也很高。
在建造成本上，中小型飞艇的造价在数百万美元之间，远远低于数千万美元的无人机和动辄数亿美元的有人驾驶飞机。
在运行成本上，飞艇飞行或滞空时只需要氦气提供浮力，基本不需要燃料。
军转干考试随着航空技术，尤其是飞艇专门技术的不断发展，它过去存在的缺点和不足正在被不断改进和弥补，甚至在向优点转化。
首先，在目标特征上，现代飞艇由于外形光滑，多采用无金属骨架的软体结构，外层覆盖有复合材料和玻璃纤维，几乎不会产生雷达回波和红外特征信号。
因此对于现代对空探测系统来说，飞艇几乎是隐身的。
其次，现代飞艇可以升空至地面防空火力和空中打击武器的有效射程之外，即使被低强度火力击中，现代飞艇的新型蒙皮材料和气囊结构，也使飞艇不会像在诞生之初那样一点即燃、一燃即爆。
飞艇在出现后就被应用于军事领域，在二战中执行过侦察、轰炸等任务。
如今，现代飞艇不但在传统应用领域得到更广泛的运用，还开拓出许多新的应用领域。
平流层飞艇
平流层飞艇引言：随着科技的不断发展和人类对空中交通工具的需求不断增加，平流层飞艇作为一种新兴的交通工具备受关注。
平流层飞艇是一种能够在平流层中飞行的空中船艇，拥有许多独特的特点和优势。
本文将介绍平流层飞艇的定义、构造、工作原理以及其在未来空中交通中的应用前景。
一、定义和构造1. 定义：平流层飞艇，又称高空飞艇、大气飞艇或气球飞船，是一种能够在平流层中飞行的气象探测或人员运输工具。
2. 构造：平流层飞艇采用轻型材料制造，通常由一个巨大的气囊和一个由舱室和引擎组成的底部结构组成。
气囊充满轻气体，如氦气或氢气，以提供浮力。
舱室内部设有驾驶员和乘客的座椅，以及导航、通信和控制系统。
引擎通常由电动机或燃气涡轮发动机提供动力。
二、工作原理平流层飞艇的工作原理基于浮力的原理。
由于平流层中的气压较低，气囊内充满的轻气体的浮力能够使飞艇浮在空中。
当引擎提供推进力时，平流层飞艇可以自由航行并改变方向。
飞艇的航行主要受到风向和风速的影响。
飞艇的驾驶员通过调整引擎的推力和使用舵来控制其飞行方向和速度。
此外，导航、通信和控制系统的使用使驾驶员能够准确导航和保持与地面指挥中心的联系。
三、应用前景1. 气象观测：平流层飞艇可以搭载各种气象仪器和传感器，对大气层进行探测和观测。
通过定期飞行和收集数据，可以提供准确的气象信息，帮助气象学家更好地了解和预测天气变化，以及提供有效的应对措施。
2. 物流运输：平流层飞艇具有大容量和高效性的特点，可以在空中运输大量货物。
与传统的陆地运输相比，平流层飞艇不受路况和地形的限制，同时还能够减少对地面资源的压力，提高物流运输的效率。
3. 旅游观光：平流层飞艇可以提供独特的旅游观光体验。
乘客可以乘坐飞艇在空中鸟瞰风景，欣赏到高空中独特的景色，例如壮丽的山脉、广阔的大海以及无垠的天空。
这种新颖的旅游方式将吸引大量游客，为旅游业带来巨大的发展潜力。
4. 环境监测：平流层飞艇可以搭载各种环境监测设备，对大气、水体和土地等环境资源进行监测。
中国深空探测领域发展史
中国深空探测领域发展史摘要中国空间科学学会成立的40年，是中国空间探测逐渐走进世界舞台的40年，空间探测极大推动了空间科学和相邻学科的发展，也影响到经济、军事和日常生活诸多方面.本文简要回顾了从空间探测专业委员会成立的1980年至今，中国空间探测领域的主要发展历程，包括探空火箭、高空气球、科学卫星、月球与行星探测、载人航天空间探测、遥感卫星地面站等主要项目、进展和所取得的成果，对未来若干年空间探测的发展进行了展望。
引言中国空间科学学会正式成立于1980年9月，学会的成立是为了更好地满足中国空间科学学科发展的需要。
同年11月空间探测专业委员会成立并举行了第一次学术会议。
中国空间探测从国力较弱下的起步，发展到今天取得众多瞩目成绩，得益于国家综合国力的提高和科研环境的改善，得益于国家对空间科学及基础理论的日益重视，得益于国家多部委多渠道的大力支持，同时也饱含着空间探测工作者长期的付出。
本文从人类空间探测历史以及空间探测的内涵入手，从地球空间探测、太阳系探索等方面，概述中国空间探测的历程和主要成果，包括早期天文卫星、高空气球、双星计划，及近期空间科学卫星、月球及深空探测工程、载人航天空间探测、遥感卫星地面站等方面. 未来的空间探测活动强调发现未知的原动力，实现科学牵引、创新技术的双轮驱动。
1 人类空间探测的历史人类观测宇宙已有数千年历史，但真正进入空间时代也只有近六七十年。
探测动机从冷战时期大国实力竞赛的较量，发展到今天的探索未知和促进文明进步。
1.1 探索与进入空间的历史人类对承载着日月星辰的广阔空间有着许多诠释和探讨，后羿射日的神话传说包含着期望与太阳共存的理念。
20世纪末美国旨在观测和研究日地关系的“与日共存”(living with astar)科学计划也有这一理念。
四川金沙遗址出土的距今约3000年的太阳神鸟金箔饰品中，旋转射出的12道光芒与目前所知太阳磁场和太阳风旋转射出的观测结果一致。
古代对空间认知的成就包括哥白尼发表天体运行论时的日心说、伽利略确立的现代天文观测方法等。
临近空间的应用
临近空间的应用临近空间飞行器特点及分类临近空间(Near space)，又称“近空间”、“近太空”、“近地空间”或“空天过渡区”等，指距海平面20km(接近国际公认的上限管制空域)和100km(接近国际公认的下限空间)之间的区域。
人们习惯于把航天器运行的空域范围称为航天空间，一般在距地面100km以上：航空器飞行的空域范围称为航空空间，一般在距地面20km以下。
因此，可简单地把“临近空间”理解为：现有飞机飞行的最高高度(约20km)和卫星运行轨道的最低高度(约100km)之间的空域，大致包括平流层(18～55km)、中间层(55～85km)和部分热层(85～800km)区域。
临近空间的环境有如下特点：在平流层，大气以水平运动为主，平均速度为10m/s，层内干燥，水汽、杂质很少，云雨现象少见，温度几乎不变，湿度接近于零，适合浮空器和采用吸气式动力的飞行器平稳飞行。
在这样的空间区域，既可以避免目前绝大多数的地面攻击，又可以提高军事侦察和对地攻击的精度，对于情报收集、侦察监视、通信保障以及对空对地作战等，具有极大的发展潜力。
“临近空间”飞行器具有许多特点和特长。
未来充当临近空间主角的将是气球、飞艇、高空无人机及高超声速飞行器等。
与卫星相比：一是效费比高。
气球、飞艇等临近空间平台以氦气作为上升动力，不需要复杂昂贵的地面发射设备，其研制成本、发射成本和使用成本均比卫星低得多。
廉价的浮空器每个耗资仅1000美元，带上过载战术或战役高端的临近空间平台耗资也不过百万美元，而再简单的卫星至少要耗资5000万美元。
二是机动性好。
“临近空间”飞行器既可以简单地随风飘浮，也可以机动或悬停，具有良好的可控性。
高超声速飞行器和亚轨道飞行器，在未来战争中可达到先发制人和远程快速全球打击的目的。
三是灵敏度和分辨率高，技术难度较低，易于更新和维护。
由于可接收到卫星接收不到的低功率传输信号，所以对地观测的分辨率通常比卫星高。
与飞机相比。
临近空间飞行器— 改变未来战场规则的新型武器
刘 畅 许相玺
临近空间飞行器
—改变未来战场规则的新型武器
“临近空间”是指距离地面20～100千米的空域，其下面的空域我们通常称为“天空”，是民航客机等航空器的主要活动空间；其上面的空域就是我们通常说的“太空”，是卫星等航天
器的运行空间。
临近空间拥有大气平流层、中间层和小部分的增温层，跨越非电离层和电离层，大部分的气体成分是均质大气，是具有非常重要价值的空域。
临
近空间中没有雨、云和大气湍流现象，闪电、雷暴也比较少，温度变化不大，在此空间运行的飞行器会更平稳和安全，还可以借助太阳能、大气浮力和风力等自
然资源，在执行长时间侦察任务时可降低能耗。
临近空间飞行器分类
无论是军事应用还是科学
探索，临近空间飞行器都是重要
的载体和平台，因此它成为各国竞相研究关注的热点。
临近空间飞行器将是探索开发利用临近空间的主角，按照飞行速度马赫数1为界，大于马赫数1的为高速飞行器，小于马赫数1的为低速飞行器。
在高速飞行器中，当前研究热
点为再入式滑翔飞行器和高超声速巡航飞行器。
低速飞行器中，按照其飞行特点可分为超长航时无
人机、平流层飞艇和高空气球等。
超长航时无人机
高空气球 平流层飞艇
临近空间飞行器已经成为未来兵器谱的新宠。
平流层通信在军事通信中的应用探析
西藏拉萨
８ ５ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： 平流层通信平 台与现有卫星和 地面通信平台相此 ， 具有部 暑快 ， 抗干扰 能力强、 费用低， 通信质量好 ， 终端设备少 、 战场灵活性好 等诸
多优 点， 在军事通信中有广泛的应用前景， 已引起 国内外的高度 重视。 关键 词 ： 平漉层 通信平台 军事应用
垫 ！
Ｑ ：
创 新 技 术
Ｓｃｉ ｅｎ ｃｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅｃ ｈｎ ｏｌ ｏｇｙ Ｉ ｎｎ ｏｖａ ｔ ｉ ｏｎ Ｈｅ ｒ ａ ｌ ｄ
平 流层 通 信 在军 事 通 信 中的应 用探 析
（ １ ． 石家庄陆军指挥学院
文凯’ 夏洪 波’ 曹俊 河北石家庄 ０ ５ ０ ０ ８ ４ ； ２ ． ７ ７ ９ １ １ 部队
平 流 层 通 信 是 指 用 位 于 平 流 层 的 ２ ． ２ 国内研 究 现 状
我 国 已逐 步 认 识 到 平流 层 空 间 开 发 的 ３ ． ２ 平流 层 通 信适 用于 战 区通信
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
重要 性 。 国 内有关 专 家 呼吁 要 把 握 好 时 机 ，
大 力发展 包括 平 流 层 飞艇 、 高 空气 球 等 在 内
中图分 类号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ ３
文献标 识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ４ － ０ ９ ８ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ （ ａ ） － ０ ０ ３ ５ － ０ １
当人 们 关注 陆 战 场 、 海 战场 、 空 战 场 的 同 时 ，在 距 离 地 面 １ ８ ～５０ ｋｍ的 平 流 层 空
织 （ Ｅ Ｓ Ａ） 于ｌ ９ ８ ６ 年６ 月开 始 进 行 高 空 长 耗 移 动 网络 通 信 。 平流 层 通信 平台 的一 个 很大 时 高 空平 台 的 概 念 设 计 。 日本 的 “ 新 千 年 计 的 优 点 就 是 它 能 够 移 动 ， 可 以 覆 盖 有 临 时
平流层飞艇对大气海洋环境探测的应用
平流层飞艇对大气海洋环境探测的应用本文主要根据平流层飞艇的特点，对利用平流层飞艇平台开展大气海洋环境探测的需求进行了分析，提出了几个方面的优势。
标签：飞艇;平流层;大气探测1 引言美国、欧洲、俄罗斯、日本、韩国等许多国家和地区都非常重视发展飞艇技术及其应用，飞艇不仅被用于广播通信、无线网络、运输、灾区救援等领域，而且在国防安全监测、情报信息收集、环境监测以及气象探测等诸多方面都有应用。
其中美国和日本在气象飞艇方面的技术水平较为先进，美国研发了专门用于监视海岸线的飞艇，美国普渡大学正在进行用于气象环境监测和国土安全监视的飞艇技术研究。
日本国家空间实验室从2003年开始，开展了用于气象环境监测的高空飞艇技术研究。
2 平流层飞艇的特点平流层飞艇处于大气平流层环境，具有以下使用特点。
（l）滞空时间长平流层飞艇只要结构和材料强度允许，可以在高空停留几年甚至更长的时间。
这是因为飞艇的有效载荷主要靠空气静升力作为升力源，飞艇的移动或巡航飞行则靠取之不尽的太阳能作为动力源，另外，驱动平流层飞艇的动力系统所用能源，还可以是能再生的氢氧燃料电池作为辅助能源。
（2）研制使用成本低平流层飞艇直接靠其巨大的艇囊静升力和辅助动力升空，不需要像卫星升空那样采用昂贵的火箭发射，其升空后的高空飞行，白天主要靠设在顶部的太阳能电池供电，夜间则靠再生式燃料电池提供动力。
与无人飞机和卫星相比，平流层飞艇在技术上更容易实现且成本相对低廉。
因此，平流层飞艇研发生产周期短、研制和使用成本都比较低。
（3）有效载荷限制少平流层飞艇升降和飞行比较平稳，有效载荷的携带能力强。
一般长度在150m以上的大型平流层飞艇可以携带上吨重的载荷。
（4）战场适应能力强平流层飞艇重量轻、结构疏松、多采用无金属骨架的软体结构、非常小的动力需求，使其外部信号特征，特别是雷达发射截面和红外辐射强度很低，增强了隐蔽性，易于躲避敌方侦察。
平流层飞艇具备垂直起降功能，不需要固定的机场和跑道，只需要简单的开阔地即可，适于部署在地形复杂的山岭和海岛地区。
美国平流层飞艇发展计划和研制进展
美国平流层飞艇发展计划和研制进展
姚伟;李勇;王文隽;郑威
【期刊名称】《航天器工程》
【年(卷),期】2008(017)002
【摘要】分析了美国近期平流层飞艇的发展计划和研制进展.资料表明,由于平流层飞艇在国土防御和解决局部危机或冲突中具有重要的作用,美国军方各兵种对平流层飞艇有着明确而紧迫的需求,已将之列入到一些重要的军事规划中.目前其主要关键技术取得了突破,实现了平流层高度的飞行试验验证,平流层飞艇研制已进入实质性研制阶段.
【总页数】7页(P69-75)
【作者】姚伟;李勇;王文隽;郑威
【作者单位】中国空问技术研究院,北京,100094;中国空问技术研究院,北
京,100094;中国空问技术研究院,北京,100094;中国空问技术研究院,北京,100094【正文语种】中文
【中图分类】V274
【相关文献】
1.平流层飞艇动力学与控制研究进展 [J], 李智斌;吴雷;张景瑞;李勇
2.国外平流层飞艇用电源技术进展 [J], 刘勇
3.法国研制平流层巨型飞艇 [J],
4.平流层飞艇预警探测技术进展及应用展望 [J], 胡文琳;丛力田
5.意大利宇航公司研制大型多功能平流层飞艇使用先进的太阳电池板 [J],
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航空航天技术概论课程论文
论文题目：平流层飞艇的军事应用
论文概要：随着临近空间成为近年来研究和发展的热点，作为这一空间的军事重要存在，平流层飞艇无疑将发挥巨大的作用。
其强大的侦查、监视、通信、预警功能以及作为高效的高空武器及作战平台使其成为组成海陆空天电一体化信息作战系统不可或缺的一环，是国土防御与周边作战的重要组成部分，对于国家安全具有极其重要的意义。
提交日期：2015年6月
平流层飞艇的军事应用
关键词：平流层飞艇军事应用
自临近空间的概念提出以来，由于其独特的空间位置与优势，它已成为近年来各国争相研究与发展的重点区域。
而基本处于这一空间的平流层，则在临近空间资源利用中占据了极其重要的一环。
平流层飞艇，是适合于平流层环境特点的有效高空平台，将是构成海陆空天电一体化信息作战系统的重要角色。
平流层飞艇目前有许多国家正在研制，如法国的“大力神”，英国的“天猫”1000巨型飞艇等。
而在这些国家中，美国无疑走在了最前列。
美国军方对于体系化、高效化的作战方式和作战能力一向有着严苛的标准和急切的需要。
因此，美国军方先后提出“作战快速响应空间”(O RS)和“联合作战空间”(JWS)计划，在这两个计划中，平流层飞艇都扮演了重要的角色。
而该项目的研究，设计了众多的政府机构和企业。
美国导弹防御局(MDA)、国防高级研究计划局(DA RPA)、美国国家航空航天局(NASA)等著名机构都参与其中。
美国的SSI (Sky Station International )公司、Lockheed Martin 公司、Skysat 公司和Angel Technologies等公司也都先后提出了轻于空气的平流层定点飞艇平台研究计划, 并进行了或正计划进行一系列演示验证飞艇平台的试验研究。
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图1 美军作战快速响应空间(ORS)计划的路线图
图2 美军联合作战空间(JWS)计划ii
当今世界形势复杂多变，而我国周边地缘复杂，领土纠纷不断，作为一个正在不断崛起的大国，很容易受到老牌势力的排挤。
在新的环境下对于部队的作战能力和维护国家利益的能力提出了新的更高的要求。
美国军方的发展计划值得我们的借鉴。
这一点首先体现在我国领海的岛屿主权纠纷上。
为了增强对主权岛屿的控制，必须派出海监船、海巡船等进行巡逻，但这种力量并不能持久存在，做不到实时动态监控，卫星也同样存在这个问题。
而且船只出巡的出海成本高，监视范围小，要满足需要必须派出多批次、多船只，不得不消耗巨大的人力物力。
而平流层飞艇就可以承担这一任务。
作为浮空器的一种，它无需消耗太多能源就能在固定区域实现长时间的滞空，一般可达1~2月，基本能满足有效监控的需要。
发现情况后则可由地面站派出力量维护权益。
若平流层飞艇搭载先进雷达，则可具备出色的预警能力。
地面雷达由于地面起伏的限制而探测范围受到很大限制。
而且大部分雷达并不具备超低空探测的能力，飞机与导弹的超低空突防是突破雷达防御网的重要方式。
但如果平流层飞艇艇载雷达与地面雷达一同组成防空雷达网则可有效解决这一问题。
因为雷达工作在平流层既可以探测仰视目标，也可以探测俯视目标。
对于近海舰队也可以充当预警机的功能。
艇载雷达探测临空目标时，探测背景简单，除了卫星陨片，杂波干扰几乎为零; 临近空间内越往高空空气越稀薄，电磁波的传播损耗和折射越小，因而探测距离和仰角范围比地面雷达大。
俯视探测低空目标，可以将地平线距离扩大到500 km 以上，基本不受地球曲率影响。
iii我国海岸线长1.8万公里，但南北距离5500公里，理论上在海岸线南北方向布置11艘平流层飞艇即可组成领海防空雷达网。
而钓鱼岛距温州市约356千米，平流层飞艇即可有效监控。
菲律宾离中国最近四百多公里，飞艇已可掌握其战斗机的起降。
在军队作战中，平流层飞艇还可以充当通信基站发挥军事通信功能。
与地面蜂窝系统相比，平流层通信的覆盖区域大、作用距离远、信道衰落小，不但降低了地面建设的费用，而且也降低了周围的环境污染；我国只需要十几台平流层通讯飞艇就可以让通讯信号覆盖大陆地区。
iv而对于机动作战，飞艇的放飞升空速度一般为18 m/s，一般在2 h内就可以到达平流层，这为军队快速搭建起战区通信平台提供了可能，进一步提高了军队的机动作战能力。
此外，它也可以作为卫星通信的中继平台，增强己方卫星信号，也可以压制对方对我方卫星导航信号的干扰。
v当然，它也能够发射强电子干扰从而提供电子战支援。
而飞艇有效载荷大的特点，使其能够成为高空武器平台，具有重要的战略意义。
目前世界上载重量最大的运输飞机安-225的载重量仅为250吨，而法国的大力神飞艇载重高达九百吨，并且可以长时间滞空，具有飞机难以匹敌的优势。
此外，飞艇蒙皮为非金属材料，外形光滑，雷达和红外特征很不明显，而可见光特征在天空的背景中基本被淹没，使得现代的多普勒雷达对其的探测失效v，具有良好的隐身能力。
这些条件使得平流层飞艇在国土防御、近海作战方面可以发挥巨大的用途。
如美国就提出了利用平流层飞艇的导弹防御计划。
飞艇上可以搭载大功率定向能武器，如激光武器、高能微波武器等。
当敌方的弹道导弹发射之后，由卫星发现目标，而平流层飞艇将组成第一道防空火力系统，对目标发射激光或微波束从而摧毁目标。
对于巡航导弹，飞艇则可由自带的雷达发现目标后发射定向能摧毁。
对于近海作战，也可以代替机载或地面雷达或激光照射器为半主动制导的导弹提供制导，从而保障战斗机的安全。
甚至平流层飞艇可以搭载电磁轨道武器，利用高空动能优势提供支援作战。
更有战略意义的是可以采取先发制人的攻击方式对于周边威胁率先清除。
此外，它也可以充当无人机集群作战空中平台，并由数艘飞艇构成战斗群成为相关空域的有效作战力量。
飞艇既是平时的搭载平台又是战时的指挥中枢，指挥一定数量的无人机进行作战。
对于大型无人机也无需起飞空间，直接投放，构成空中机场，在一定程度上保护了空中作战力量。
作为空中力量执行任务时又具有出其不意和先发制人的效果，可以率先清除战略目标。
结语：平流层飞艇由于其填补了传统飞机与卫星的空白，成为了战场上新兴的作战平台。
其高空长时滞留及出色的载重能力使其具备作战能力的关键。
但其技术一直是困扰其发展的难点，率先开发出领先实用技术的国家将获得主动权。
而且，对于实战的定向能武器与电磁轨道武器也并未成熟，但有望在本世纪三四十年代投入使用。
届时平流层飞艇也理应发展到相应的水平，这样即可发挥出强大的实战作用。
i贾重任，《浮空器在武器装备信息化中的优势分析》，《飞机设计》2004年02期。
ii姚伟等，《美国平流层飞艇发展计划和研制进展》，《航天器工程》2008年3月17卷第2期。
iii李宗亭等，《平流层飞艇载雷达系统作战运用分析》，《现代雷达》2015年2月37卷第2期。
iv文凯等，《平流层通信在军事通信中的应用探析》，《科技创新导报》2013年第15期。
v郭劲，《临近空间飞行器军事应用价值分析》，《光机电信息》27卷第8期。