● 摘要
平流层飞艇在军事上具有重要意义，其长时间驻空的通信、观测等能力使其成为了浮空器领域研究的新热。囊体是平流层飞艇阻力的主要组成，囊体的外形优化对飞艇的体积，重量，载荷等性能具有重要影响，因此对囊体进行气动外形优化是提高平流层飞艇性能的重要途径。基于国内外的研究背景、成果，本文对两个囊体外形模型气动外形优化设计展开了研究，具体内容包括以下几方面：
结合CATIA软件及其二次开发，针对两囊体模型，提出了针对性的参数化建模方法，并实现了对囊体几何外形的迅速修改和控制功能，为集成优化提供了基础。
研究了网格划分类型，对囊体周围流场进行了科学的非结构化网格划分。
研究了囊体的气动分析方法，通过CFD得到阻力系数，并进行日志记录，方便优化时的自动化更新。
基于响应面近似模型，以减阻和减重为目标，提出了气动外形多目标优化方法，选用了适合的优化平台，实现了模块集成和更新；并结合粒子群优化算法，提出了提高响应面近似度的方法，得到了囊体外形的优化方案。
本文中平流层飞艇的囊体外形设计采用气动外形优化设计的方法能够有效提高设计效率，且能够达到减阻的目的。