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面向太阳能飞行器的二重化斩波器软开关研究

太阳能学报 2023年第9期44卷 220-228页

作者：代壮志刘计龙李科峰陈鹏麦志勤海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室武汉430033

提出一种新型软开关策略,在不添加任何元件且不改变输入电流纹波的情况下,通过减小滤波电感产生足够大的相电流脉动,使得相电流在下开关管导通前流经下管的体二极管,从而实现下管的零电压开通。该策略不仅可减小开关损耗,提高运行效率,... 详细信息

提出一种新型软开关策略,在不添加任何元件且不改变输入电流纹波的情况下,通过减小滤波电感产生足够大的相电流脉动,使得相电流在下开关管导通前流经下管的体二极管,从而实现下管的零电压开通。该策略不仅可减小开关损耗,提高运行效率,还能减轻电感和散热器的重量,提升装置的功率密度。最后通过一台2 kW实验样机验证所提软开关策略的正确性。

关键词：零电压开关软开关 Boost变换器太阳能飞行器

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太阳能飞行器设计域分析和总体设计方法

宇航学报 2014年第7期35卷 735-742页

作者：朱雄峰郭正侯中喜高显忠张俊韬国防科技大学航天科学与工程学院长沙410073

根据太阳能飞行器单点设计过程的特点,总结出太阳能飞行器的控制方程组,即升重平衡、推阻平衡和能量平衡方程。针对能量平衡的特点,将其分成全天能量闭环和夜间能量闭环,并就上述两个能量闭环分析太阳能飞行器的翼载荷设计边界,研究了... 详细信息

根据太阳能飞行器单点设计过程的特点,总结出太阳能飞行器的控制方程组,即升重平衡、推阻平衡和能量平衡方程。针对能量平衡的特点,将其分成全天能量闭环和夜间能量闭环,并就上述两个能量闭环分析太阳能飞行器的翼载荷设计边界,研究了由两个能量闭环所形成的翼载荷设计域,探讨了影响翼载荷设计域的参数敏感程度。进一步,基于翼载荷可行设计域提出了一种太阳能飞行器总体设计方法,并通过算例论证了该方法的有效性。本文工作对太阳能飞行器的设计过程有指导意义。

关键词：太阳能飞行器高空长航时设计域总体设计翼载荷

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太阳能飞行器能源昼夜闭环仿真分析

宇航学报 2019年第8期40卷 878-886页

作者：朱炳杰杨宇丹杨希祥郭正国防科技大学空天科学学院

以能量为核心,建立太阳能飞行器的获能模型;通过对太阳能飞行器飞行剖面特点的分析,设计飞行过程中各个阶段的飞行方案,并建立相应的耗能模型;考虑目前储能电池技术水平,根据产能和耗能模型,建立储能模型,完成了能源闭环模型的设计;参照... 详细信息

以能量为核心,建立太阳能飞行器的获能模型;通过对太阳能飞行器飞行剖面特点的分析,设计飞行过程中各个阶段的飞行方案,并建立相应的耗能模型;考虑目前储能电池技术水平,根据产能和耗能模型,建立储能模型,完成了能源闭环模型的设计;参照Zephyr 7太阳能无人机的结构参数对论文建立的模型进行了仿真分析,获取了飞行过程中能量变化规律,同时对飞行姿态进行优化。结果表明:通过对太阳能飞行器昼夜飞行高度的不同设置以及飞行姿态角的优化,太阳能飞行器可以实现跨昼夜持久飞行。

关键词：太阳能飞行器能源闭环模型仿真飞行姿态优化

临近空间长航时太阳能飞行器动导数特性及机理

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宇航学报 2015年第11期36卷 1219-1225页

作者：叶川李锋付义伟孙凯军中国航天空气动力技术研究院北京100074

为解决现有计算方法无法用于动导数机理分析的问题,通过理论推导得到了一组只需要较少总体气动参数的动导数计算公式。根据此计算公式进行的机理分析表明,临近空间长航时太阳能飞行器的大展弦比气动布局、高巡航升力系数对横航向动导数... 详细信息

为解决现有计算方法无法用于动导数机理分析的问题,通过理论推导得到了一组只需要较少总体气动参数的动导数计算公式。根据此计算公式进行的机理分析表明,临近空间长航时太阳能飞行器的大展弦比气动布局、高巡航升力系数对横航向动导数有直接影响。推导的动导数计算公式可用作此类飞行器动导数计算和分析的简便工具。

关键词：临近空间太阳能飞行器动导数计算公式

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适用于太阳能飞行器的单晶硅太阳电池

电源技术 2016年第8期40卷 1722-1725页

作者：潘振呼文韬王寅郭林付增英中国电子科技集团公司第十八研究所天津300384 中国航天空气动力技术研究院北京100074

综述了适用于太阳能飞行器的单晶硅太阳电池的国内外研究进展,主要介绍包括IBC、HIT、HBC、PERC等高效太阳电池的器件结构、研制工艺、性能特点以及在太阳能飞行器能源领域的应用。结合可能存在的临近空间环境特点,从转换效率、环境适... 详细信息

综述了适用于太阳能飞行器的单晶硅太阳电池的国内外研究进展,主要介绍包括IBC、HIT、HBC、PERC等高效太阳电池的器件结构、研制工艺、性能特点以及在太阳能飞行器能源领域的应用。结合可能存在的临近空间环境特点,从转换效率、环境适应性和可靠性等方面对这几种太阳电池进行了比较分析。

关键词：单晶硅太阳电池太阳能无人机太阳能飞行器

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阳光、光群场和太阳能飞行器研究

前沿科学 2008年第4期2卷 39-51页

作者：李晓阳珠海新概念航空航天器有限公司

传统能源稀缺已直接影响世界各国经济和人类生活,并已成为人类未来能否在地球上继续生存亟待解决的问题。由于地球能源中除核能、地热能与地球形成初期的状况有关外,一切已知的化学能量都是直接或间接来自太阳,因此人类所面临的能源困境... 详细信息

传统能源稀缺已直接影响世界各国经济和人类生活,并已成为人类未来能否在地球上继续生存亟待解决的问题。由于地球能源中除核能、地热能与地球形成初期的状况有关外,一切已知的化学能量都是直接或间接来自太阳,因此人类所面临的能源困境,其实是太阳能量得失失衡的问题,其根源在于人类消耗能量的速度,已明显高于太阳能的直接或间接收集效率以及转化利用率。太阳能是目前人类主要的持久能源,要充分利用太阳能就必须进一步揭示阳光更深层的本质和运动规律,进而研制出可以高效收集和转化利用太阳能的新装置设备。本文简要讨论关于阳光的若干问题,提出"光群场"假设和光微粒、子光群、光源常数、子光群分布密度、持久能源等新概念,并简述借助太阳能飞行器来研究太阳能的创新方法,以及中国太阳能飞行器研制及其科学意义。

关键词：阳光太阳能光群场光源常数持久能源太阳能飞行器

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太阳能飞行器能源系统综合实验设计

科技创新导报 2021年第11期18卷 4-8页

作者：朱炳杰杨希祥邓小龙麻震宇国防科技大学空天科学学院湖南长沙410073

太阳能飞行器是实现临近空间持久驻空的重要平台,通过对太阳能的循环获取、综合利用实现高空长航时飞行。能源系统设计是制约太阳能飞行器发展的核心因素。在当前研究生教学实践中,从专业特点、技术需求及创新型人才培养等方面出发,结... 详细信息

太阳能飞行器是实现临近空间持久驻空的重要平台,通过对太阳能的循环获取、综合利用实现高空长航时飞行。能源系统设计是制约太阳能飞行器发展的核心因素。在当前研究生教学实践中,从专业特点、技术需求及创新型人才培养等方面出发,结合太阳能飞行器能源系统设计,开展研究实验教学的具体流程及效果评估。实践表明:综合实验设计的教学方式可以加深学生对理论知识的掌握,还可以激发学生设计临近空间飞行器的热情,提高学生在飞行器研究方面的创新能力和工程实践能力。

关键词：太阳能飞行器能源系统设计实验教学综合实验设计

太阳能飞行器复合材料翼梁非均匀铺层优化设计

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飞机设计 2016年第1期36卷 52-56页

作者：王军李洪波吴超张碧辉中国航天空气动力技术研究院

以太阳能飞行器的典型翼梁结构为研究对象,提出碳纤维复合材料翼梁在给定刚度约束下的优化问题。优化基于单位刚度在不同位置分布时,对翼梁挠度抑制最大的原则进行,同时还考虑到复合材料工艺问题对翼梁结构进行非均匀铺层优化设计。最... 详细信息

以太阳能飞行器的典型翼梁结构为研究对象,提出碳纤维复合材料翼梁在给定刚度约束下的优化问题。优化基于单位刚度在不同位置分布时,对翼梁挠度抑制最大的原则进行,同时还考虑到复合材料工艺问题对翼梁结构进行非均匀铺层优化设计。最后通过实际工程算例与优化前翼梁及有限元计算结果进行对比,结果表明,该优化设计可以在满足刚度要求的情况下,使翼梁结构质量达到最轻。

关键词：太阳能飞行器复合材料翼梁非均匀铺层设计优化设计

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德国：太阳能飞行器

创新科技 2006年第8期6卷 57-57页

美国国家航空航天局的发言人日前称，以太阳能作为动力的飞行器“太阳神原型号”在试飞中打破了除火箭外的飞行器所创造的飞行高度记录，成功升上海拔24720米的高空。这位发言人称，“太阳神原型号”12日发射后，经过5小时16分的飞行，... 详细信息

美国国家航空航天局的发言人日前称，以太阳能作为动力的飞行器“太阳神原型号”在试飞中打破了除火箭外的飞行器所创造的飞行高度记录，成功升上海拔24720米的高空。这位发言人称，“太阳神原型号”12日发射后，经过5小时16分的飞行，达到海拔24720米的高度。这一高度超过了1976年由洛克希德公司SR-71型侦察机创造并保持的24060米记录。美国国家航空航天局希望这艘太阳能飞行器能继续飞行，并成功升上海拔3万米的高空。

关键词：太阳能飞行器美国国家航空航天局德国洛克希德公司飞行高度太阳神海拔侦察机