浮空器的结构组成与发展现状

张永刚

（广州民航职业技术学院，广东 广州 510403）

引言

浮空器是一种利用轻于空气的气体（氢气、氦气或热空气），依靠大气浮力升空的航空器。根据工作原理的不同，浮空器可分为飞艇和气球两大类。

图1 浮空器分类框图

其中，对流层飞艇和系留气球是应用较为广泛的浮空器类型。飞艇相比于气球的主要差异是增加了一套动力装置，可以按照控制要求进行飞行。浮空器具有成本低、覆盖面积大、驻空时间长、能耗小、载荷能力大、噪声低等突出优势，在应急救援、通信中继、空中监测、地理测绘等多个军民领域得到广泛应用。

1 典型浮空器的结构组成

1.1 飞艇的结构组成

飞艇又称作可操纵气球，是一种装有动力装置、安定面和操纵面的流线型气球，可自行控制飞行方向。从结构角度划分，飞艇可分为三种类型：硬式飞艇、半硬式飞艇和软式飞艇[1]。

图2 飞艇结构外形图

硬式飞艇是由其内部骨架（金属或木质材料）保持形状，外表覆盖着蒙皮。骨架内部则装有许多为飞艇提供升力的充满气体的独立气囊，若其中一个小气囊受损，整个飞艇的浮力不会完全丧失。硬式飞艇通常体积较大，可以携带较多的人员或货物。

软式飞艇通常由充满氢气（或氦气）的气囊组成，气囊内部有两个副气囊，设置在一前一后，有利于控制飞艇的高度和俯仰姿态。气囊内压力通常比外界环境高约400Pa 左右，用来维持整个飞艇的气动外形。尾部设有尾翼用以控制飞艇的姿态。

半硬式飞艇是利用气囊中的气体压力保持其形状，飞艇下部由纵向龙骨连接到上部的压力气囊结构上，可以看作是在软式飞艇基础上增加了提升强度的龙骨结构。……