太陽能飛機：基于廣義能源的總體參數(shù)設計

目錄
叢書序
前言
第1章　緒論　1
1.1　太陽能飛行器概述　1
1.2　預期應用前景　2
1.2.1　ISR和中繼通信　2
1.2.2　災害預警救援和評估 5
1.2.3　農(nóng)業(yè)監(jiān)視和決策支持 6
1.2.4　行星大氣探測　8
1.3　型號研究進展　9
1.3.1　型號研究里程碑事件　9
1.3.2　型號研究*新進展　18
1.4　理論研究進展　19
第2章　太陽能飛行器面臨的挑戰(zhàn)　23
2.1　各子系統(tǒng)的挑戰(zhàn)　23
2.1.1　氣動系統(tǒng)　23
2.1.2　推進系統(tǒng)　26
2.1.3　結構系統(tǒng)　28
2.1.4　控制策略　30
2.1.5　能源系統(tǒng)　32
2.2　總體設計的挑戰(zhàn)　37
2.3　本章小結　39
第3章　以能量為中心的太陽能飛行器設計域　40
3.1　太陽能飛行器基本建模理論　40
3.1.1　太陽能建模方法40
3.1.2　氣動建模方法　42
3.1.3　結構建模方法　43
3.2　以能量為中心的設計域分析　44
3.2.1　太陽能飛行器的設計約束　44
3.2.2　太陽能飛行器的能量平衡　45
3.2.3　*大飛行高度和對應翼載荷　49
3.2.4　實際*大飛行高度和對應翼載荷　52
3.3　夜間翼載荷邊界的物理意義分析　53
3.3.1　翼載荷的物理約束　53
3.3.2　翼載荷的解析描述　54
3.3.3　具有物理意義翼載荷的存在性分析　55
3.4　太陽能飛行器參數(shù)靈敏度分析　59
3.4.1　單參數(shù)靈敏度分析　59
3.4.2　多參數(shù)靈敏度分析　66
3.5　本章小結　72
第4章　太陽能飛行器的總體設計方法　73
4.1　基于*優(yōu)化的總體設計方法　73
4.1.1　設計方法描述　73
4.1.2　優(yōu)化問題定義　73
4.1.3　優(yōu)化算例　75
4.2　基于保守設計的總體設計方法　79
4.2.1　設計方法描述　79
4.2.2　設計算例　79
4.3　基于動態(tài)過程的總體設計方法　81
4.3.1　設計方法描述　81
4.3.2　設計方法建?！?2
4.3.3　設計算例　84
4.4　太陽能飛行器型號項目技術特征和可行性分析　84
4.4.1　Zephyr7的技術特征　84
4.4.2　Vulture的可行性分析　87
4.5　本章小結　90
第5章　能量不閉環(huán)條件下的長航時飛行　92
5.1　飛行航時計算　92
5.2　某飛行器總體參數(shù)　93
5.3　長航時飛行參數(shù)設計　95
5.3.1　儲能電池質(zhì)量對飛行時間的影響　95
5.3.2　儲能電池能量密度對飛行時間的影響　97
5.3.3　太陽電池轉(zhuǎn)換效率對飛行時間的影響　98
5.3.4　太陽電池轉(zhuǎn)換效率/儲能電池質(zhì)量對飛行航時的影響　99
5.3.5　功率因子對飛行時間的影響　100
5.3.6　試驗日期對飛行時間的影響　100
5.3.7　試驗緯度對飛行時間的影響　101
5.3.8　飛行半徑對飛行圈數(shù)的影響　102
5.3.9　飛行半徑造成的功率增加　103
5.3.10　航跡傾角對爬升功耗和飛行時間的影響　104
5.3.11　利用重力勢能儲能延長飛行時間　106
5.4　某太陽能飛行器飛行試驗　107
5.4.1　試驗原始數(shù)據(jù)　108
5.4.2　試驗數(shù)據(jù)分析　109
5.4.3　試驗結論　112
5.5　本章小結　112
第6章　太陽能飛行器新概念和新思路　113
6.1　太陽能飛行器的極限飛行高度　113
6.1.1　氣動性能所致飛行高度邊界　113
6.1.2　平飛速度所致飛行高度邊界　114
6.1.3　翼載荷所致飛行高度邊界　117
6.2　逐日飛行太陽能飛行器　120
6.2.1　地球逐日飛行　120
6.2.2　金星逐日飛行　128
6.3　繞地滑翔飛行太陽能飛行器　139
6.3.1　繞地滑翔飛行運動學方程　140
6.3.2　繞地滑翔飛行太陽能飛行器算例　141
6.4　本章小結　144
第7章　總結與展望　146
參考文獻　151