受僧帽水母啟發的“平流層飛艇仿生設計方法”

臨近空間是指距地面20至100公里的空域。 它是連接航空航天的“空白地帶”。 也是繼陸地、海洋、空中、太空之后人類可以進一步拓展利用的自然環境。 這對于新經濟的誕生也很重要。 工業和提高戰斗力具有重大戰略意義。

平流層飛艇是鄰近空間低速飛行器的典型代表。 它依靠浮力氣體提供靜升力，利用附近空間下層的低速風帶和較少的太陽輻射損失，實現數月、數年的超長續航。 區域存在衛星又稱“平流層衛星”，可廣泛應用于偵察監視、區域預警、環境監測、通信中繼等軍事和民用領域。 然而，截至目前，世界上能夠長期停留并穩定運行的平流層飛艇仍然很少。

受軍艦水母依靠浮囊、鰾和氣腺協調控制浮力和壓力這一現象的啟發，國防科技大學團隊成功解決了現有的“主輔”問題。平流層飛艇的“安全氣囊”和“單氣囊”技術解決方案。 環境熱效應下浮力與壓力協調控制問題。

項目負責人楊躍能副教授表示，團隊以軍艦水母為仿生物體，基于形態仿生學設計了膠囊的氣動外形。 與傳統氣動外形相比，典型工況下升阻比可提高70%以上，有效載荷可增加300-800公斤。 同時，通過功能仿生學，首次提出多氣囊、熱調節氣囊新概念解決方案，解決了“熱脹冷縮”可能導致的皮膚破裂和“超重”問題。 ”鄰近空間的平流層飛艇。 飛行模擬試驗和技術驗證船飛行試驗表明，當熱調節氣囊的體積比例為10%時，在環境熱作用下，袋內最大壓力可降低9.6%僧帽水母，為解決熱調節氣囊的問題提供了有效的解決方案。浮力和壓力的協調控制問題。 目前，該創新成果已申請國際發明專利1項、國家發明專利3項。 （記者于會友、通訊員戴琳、徐兆偉）

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