题目：平流层飞艇气动特性的数值模拟研究

平流层飞艇平台以其巨大的军用和民用价值，一直受到世界航空强国关注。平流层飞艇平台的发展，涉及到许多相关的关键技术研究，其中，飞艇气动特性方面的研究是其中的关键技术之一。飞艇的气动特性在其稳定性、运动轨迹和飞行控制等方面起着重要的作用，因此飞艇气动特性的研究对整个飞艇设计具有重要的意义。 本文以平流层飞艇为研究对象，首先总结了平流层飞艇的特点及优势；然后对平流层飞艇的低阻外形、飞艇舵面气动特性和整个飞艇的气动控制展开研究。 首先对飞艇艇身低阻外形进行研究，通过对飞艇气动外形减阻机理的分析，得到飞艇厚度比与艇身阻力的关系；通过改变二维翼型厚度比来得到艇身外形的母线，然后旋转成三维艇身外形，利用CFD数值模拟各种飞艇艇身在两种雷诺数下的阻力特性，得到不同雷诺数下的最佳艇身外形，为平流层飞艇艇身低阻外形设计提供参考依据。 另外，精确计算舵面的气动特性对于舵和飞艇的设计都是至关重要的。本文采用CFD数值方法计算两种不同舵在不同的来流速度、舵偏角下的气动特性，并且分析舵面气动力和力矩随不同来流速度、舵偏角的变化规律。由于气动补偿块的作用，使得第一种舵的气动力矩随舵偏角的变化出现极值，这与理论分析的结果是一致的。 最后本文通过数值模拟给出了飞艇在不同水平舵偏角、垂直舵偏角、滚转角时，整个飞艇在不同的来流速度、攻角、侧滑角下的气动力和力矩数据，并且分析力和力矩随不同参数的变化规律，分析飞艇静稳定性，为飞艇的气动控制和整体设计提供了重要的依据。 本文对平流层飞艇外形的气动特性进行了详细的计算分析，丰富了相关的研究，并为平流层飞艇的气动设计提供了重要参考。