● 摘要
平流层飞艇具有驻空时间长、覆盖范围广、运载能力强等优点，非常适合用作新型信息平台，在军用和民用领域均有广泛的应用需求。由于飞艇在平流层的雷诺数降低了一个数量级，需要评估计算模型，此外，还需要搞清楚飞艇艇身/尾翼、艇身/螺旋桨的气动干扰问题。
本文研究了平流层飞艇与螺旋桨气动性能计算的工程估算与数值计算方法，通过算例验证，作者认为面元法与基于片条理论的螺旋桨推进算法分别适用于艇身与螺旋桨的气动性能计算；利用FLUENT软件，采用SST k-w、Realizable k-ε湍流模型的计算可以较为准确的得到飞艇艇身、尾翼、螺旋桨的气动特性。
通过对艇身/尾翼组合体、艇身/螺旋桨组合体的计算，得到艇身/尾翼与艇身/螺旋桨间相互干扰的气动特性。
计算结果表明，在有迎角的情况下，尾翼改变了附近艇身的压力分布，使艇身产生了额外的升力和阻力；同时，艇身也改变了尾翼的压力分布，增强了尾翼区域的横向流动，尾翼前缘及侧缘发生流动分离。
通过分析比对艇身表面压力分布、阻力系数、以及螺旋桨的推力系数等气动特性，可以发现飞艇处于定点驻留状态时，螺旋桨对艇身几乎没有干扰；而相比同样转速的单独螺旋桨，由于螺旋桨处在艇身尾流区，尾流区速度的亏损使螺旋桨的实际迎角增大，在本文的工况下，推力是单独螺旋桨的4.89倍，转矩是单独螺旋桨的1.84倍，效率是单独螺旋桨的2.66倍。