流体力学研究性课题ppt

流体力学研究性课题——

飞艇的基本介绍

机电1213班覃海波12223088张威12223084杨渊博12223080一、飞艇发展简史二、飞艇在国内外的发展状况三、飞艇的优缺点四、飞艇的静力学工作原理、气动控制原理五、飞艇的受力参数六、飞艇形状、载重及用途七、飞艇应用前景一、飞艇的发展简史1784年，法国罗伯特兄弟制造了一艘人力飞艇一、飞艇的发展简史18世纪60年代，以蒸汽机、内燃机、电动机为动力的飞艇

一、飞艇的发展简史20世纪初的硬式飞艇，载重更大

硬式飞艇空难一、飞艇的发展简史第一次世界大战前后飞艇发展较快的时期

一、飞艇的发展简史现代飞艇：

作为为侦测和通信平台“海龟”，水陆两栖飞艇采用了先进的斯特林发动机，可以长时间在空中飘浮

二、飞艇在国内外的发展状况

1、国内1、监视周边2、战时可以替代卫星3、可执行特殊任务4、短距离载重

二、飞艇在国内外的发展状况

1、国内结束了向国外购买载人飞艇的历史；“哨兵3”系留飞艇成功完成了1000米升空试验；广告宣传、地质勘探、航空摄影

二、飞艇在国内外的发展状况

1、国外1、运输界的战斗机2、军用3、科研探测4、旅游观光

三、飞艇的优缺点

1、优点（1）飞行速度较低可以垂直起降，不需要长距离跑道，载重量大，定点时燃油消耗率极小；（2）可用于搜救、海岸警卫等军用领域。其驻空高度低，接收和发射信号的延时短，可以充当卫星完成中继转播、侦察、探测气象等任务；（3）另外，广告飞艇得到了极大地流行。

三、飞艇的优缺点

2、缺点（1）对定点和行进的控制、气囊充气和放气控制、飞艇回收和修复等技术还没有很满意的理论和大量实践上的指导；（2）飞艇的造价也非常昂贵；（3）抗风能力差；飞行姿态飘逸，体积大而动力比较小；（3）由于需要冲入必要的氦气或是氢气才能飞行，使用相对不方便

四、飞艇的静力学工作原理和气动控制原理

1、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：工程算法采用经验公式：

四、飞艇的静力学工作原理和气动控制原理

2、飞艇主要依靠浮力来克服重力，而浮力主要来自飞艇的气囊。飞艇的净浮力为：Ln为净浮力，Vgb为飞艇气囊的体积

四、飞艇的静力学工作原理和气动控制原理

3、总静升力：

五、飞艇的受力参数

1、几何参数：

五、飞艇的受力参数

2、飞艇的体积和表面积：

飞艇相对地面的行进速度Vg是飞艇相对空气的速度V与水平风速Vw的矢量和：工程估算：A表示飞艇的最大横截面积；Cv和Cs分别是体积系数和表面积系数：根据飞艇的轮廓线R=R(x)来计算飞艇的体积和表面积：

六、形状、载重及用途

推进装置气囊尾翼电力架线吊舱基本外形

六、形状、载重及用途

飞艇设计：1、气体流过椭球式外形时，飞艇周围的气压分布对称，只对飞艇提供阻力，不提供升力，故有下图所示的升力体式飞艇外形

六、形状、载重及用途

外形气动力系数（气动力系数和来流攻角的关系）图中可以看出升力系数随来流攻角的增大而增大，升阻比L/D也随来流攻角的增大而增大

六、形状、载重及用途

ClCdCmL/D-300.10260.0576-0.01081.7813000.11180.0586-0.01821.9079300.11940.0590-0.02542.0237600.20240.07080.01362.8588900.28920.08920.00503.2422不同迎角下飞艇的气动力系数（V=20m/s）

六、形状、载重及用途

网格划分外场的网格分布流场对称面内的网格分布流场对称面内飞艇头部的边界层网格分布飞艇在来流速度为20m/s，攻角为零度时七、飞艇的应用前景长航时飞艇将在空气动力设计上不断改进（如采用浮升一体化布局形式等），从而提高飞艇的升阻比，同时采用诸如太阳能与燃料电池组合供电等方式，使飞艇续航时间不断增长。大载重飞艇的载重能力将不断提高，达到百吨以上。这种超大型载重飞艇不仅可搭载更多的乘客进行长途旅行，而且可在发生类似汶川大地震的突发事件时用作转移伤员的交通工具更环保在越来越提倡环保的今天，飞艇将更趋向于采用环保燃料，如利用气体燃料、藻类生物燃料以及太阳能电池等提供动力，以减少环境污