基于离子风电推进系统的平流层飞艇飞行轨迹分析

• 作者: 马家兴 全荣辉 滕海山 杨杭
• 来源期刊: 宇航学报
• 关键词: 临近空间 离子风推进器 电空气动力学 飞艇 轨迹分析
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 推进技术与动力|Propulsion and Power
• 页码范围: 642-649
• 页数: 8页
• 分类号: V439
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2021.05.011

摘要

针对传统螺旋桨受大气密度等环境变化影响,推力和效率显著下降的特点,提出将新型离子风电推进系统应用于平流层飞艇,建立动力学模型和相应推力模型,通过Simulink模块开展轨迹跟踪与定点控制仿真,并对15 km到30 km高度上螺旋桨和离子风作为平流层飞艇主动力的飞行轨迹进行对比分析.结果 表明,40 kW功率下,在20 km以上高度,离子风动力飞艇的飞行曲线偏移量与瞬态响应时间远小于螺旋桨动力飞艇.通过优化离子风推进器的结构,选取最佳电压和电极间隙,有可能实现离子风作为飞艇的主动力.