基于重力储能的太阳能飞机飞行轨迹研究

【摘要】：基于重力储能原理,研究了太阳能飞机变高度飞行轨迹及其应用效果。描述了变高度轨迹的具体组成部分及各部分的运动方式,建立了各部分轨迹和时间节点的物理数学模型,提出了适用于变高度轨迹的太阳能飞机总体参数设计方法。得到了给定设计指标下的飞行轨迹和需用功率曲线,并与定高度轨迹对比,研究了相关技术参数对变高度轨迹应用效果的影响。研究结果表明:变高度轨迹可以有效减小储能电池放电时间和机翼面积;对于不同设计高度均存在最优的爬升高度,使得机翼面积最小;设计高度越高,设计日期越偏离夏至日,储能电池能量密度越小,推进系统功重比越大,变高度轨迹的应用效果越明显。 【作者单位】： 北京航空航天大学航空科学与工程学院;
【关键词】： 太阳能飞机 飞行轨迹 重力储能 机翼面积 放电时间
【基金】：国家“863”计划(2012AA7052002)~~
【分类号】：V272
【正文快照】： 太阳能飞机是以太阳辐射作为能量来源的飞机。因其能源形式的特殊性,与一般飞行器相比,太阳能飞机具有巡航时间长、飞行高度高以及任务持续能力强等优势。2001年8月,美国的“He-lios”太阳能飞机创造了29.52 km的固定翼飞机最大飞行高度记录[1];2010年7月,英国的“Zephyr”太

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