“太阳能飞艇·天空舰队”

　　沈航 航宇/飞行器制造

　　周平

　　“太阳能飞艇·天空舰队”

　　空中交通不断增长，技术也一直稳步前进。但能耗、音爆(超声速)、发动机排放、机场噪声却一直制约着经济效益和可接受程度。

　　我们期待低能耗、低排放、低噪声，经济效益好的航空器。全球空运日益增长需求创新的解决办法。

　　因此有了“天空舰队”的构想：

　　1)以太阳能和氢燃料替代积蓄了亿万年的、经过数百年的巨大消耗、已经不可逆转地走向枯竭的化石

　　2)酬载50~75t，以250~300kmh在10000~15000m巡航(或载150~250t，以150~200kmh在1000~3000m飞行)。

　　3)环保、经济、安全、舒适，能全天候、全地形起落，留空时间长、航程远、多用途，使用方便。内部空间宽敞、飞行平稳，结构强度高、刚度高，高度自动化、智能化。

　　“天空舰队”是由碟形飞艇充氢氦混合气产生浮力，前后、两侧布置的升力翼面稳定姿态和产生升力，薄膜太阳能电池提供电能驱动螺旋桨的多用途航空平台。

　　覆盖于飞艇蒙面上的薄膜太阳能电池是关键，其高效地收集的太阳能，为飞艇高速巡航提供充裕的动力。其与高效率

　　成熟的自控技术对多个矢量拉力螺旋桨协调控制游刃有余，使其在恶劣环境、恶劣气象条件下能安全、平稳地起落，有空中悬停定点的能力。大大降低了对起落场地的要求，扩大了应用范围。

　　多种传感器实时监测飞艇状态；摄相镜头代替人眼让驾驶舱布置更灵活也有利于自动驾驶；防撞雷达可避开障碍远离危险；先进的通信技术确保飞艇与地面的数据交换无障碍。

　　采用先进技术、材料制作的太阳能电池薄膜、动力系统、骨架结构、气囊蒙皮等重量轻且能保持飞艇气动外形保证飞行器有效载重大，巡航速度高。

　　飞艇的浮力大、载重大、航程远、能垂直起降，十八个靠螺旋桨头偏转产生矢量拉力的螺旋桨足以保证飞艇在九级大风中能安全起落，十二级飓风中生存。

　　因此“天空舰队”是一种载重大，飞行平稳，高度自动化，使用方便的空中平台。“天空舰队”能积集太阳能为动力高速巡航，带来经济、安全、无污染。“天空舰队”涉及到材料、结构、纺织、机电、光电转化、计算机，浮空技术等多领域，这是一个高技术的集合。

　　作为经济、安全的客运载体，“天空舰队”以超低的运营成本、零排放、低噪音、低的场地要求使得飞行如此方便。可能你家楼下的公园就是航空港，花不多的钞票就可以登上宽敞舒适的飞行器了。虽可用不到48小时飞完12000公里，也可以不着陆飞行几万公里，但还是遗憾不能指望“天空舰队”到地球的那一边度周末。但其便捷、环保、舒适、价格等优势足以弥补速度上的缺憾。

　　在其它民用领域：作为通用航空的理想平台，适合大型设备的整体调运，亦可用于森林防火监测及木材的大量运输、广告、电视转播、通信中转、、旅游观光等。

　　在军用领域：用作预警平台，航空反潜平台，还可用于空投、空降，海岸线、边境线的巡逻和救护，为边疆、海岛的驻军运送给养和物资等。可以深信在不久的将来，集众多高技术于一身、优点咄咄的“天空舰队”将成为天空中的一只主力舰队。

　　设计理由：

　　1)碟形飞艇结构简单、结实，结构间互换性好，可降低备用件数量，降低成本。

　　2)飞艇浮力大可方便地垂直起落，对起落场地要求简单。

　　3)内部空间足够大，可提供宽敞、舒适空间。

　　4)多气囊，即使被破坏一个两个也能安全迫降，提高了生存性。

　　5)碟形有足够的面积接收太阳能，为飞艇巡航提供充足动力。

　　6)电机不产生污染气体、颗粒等，且电机易于控制、效率高、重量小、噪声小。

　　7)螺旋桨在低速时效率高、拉力大。

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