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第1章 小型飞艇的空气动力性能、稳定性及其操纵性
1.1 飞艇艇身形状的选择
最初对各种外形飞艇的参数进行评估研究的时间是在20世纪初，即第一批空气动力实验室开始建造并投入使用的时期。在为风洞试验选择模型时，试验工作者们之前对运动速度相对较快的海鱼和鲸的轮廓进行了研究。在此基础上，决定采用u201c雪茄u201d的形状：像两个共轭的半椭圆的子午线轮廓，横向截面为圆形。早期建造的所有飞艇甚至现在的空气静力飞行器的设计绝大多数都采用这种形状。
飞艇的单独艇身模型的大量风洞试验很容易确定空气静力飞行器的艇身实体的大部分空气动力性能（除迎面阻力以外）。原因在于：对于经典外形的飞艇来说，摩擦阻力是主要阻力，而对其数值影响最大的则是决定边界层状态的一些条件u2014u2014雷诺数、气流紊流度和表面粗糙度等。基于这一原因，当雷诺过渡常数为106－107隋况下（与真实情况差2个数量级），在风洞中进行的飞艇模型风洞试验就无法如实地确定实体飞艇的迎面阻力。如果采用分析计算法或有限元分析法，得到的结果则会更为精确。尤其是各阻力源的部件计算法得到了成功应用，这一方法广泛采用平板的摩擦阻力研究数据和飞艇的各旋转体以及单独部分（尾翼、吊舱、索具等）的阻力试验研究结果。该方法估算出飞艇的迎面阻力的误差不超过5％，但使用该方法不仅对飞行器的大型部件（艇身、尾翼、吊舱），就连小型的结构元件（艇身设备、动力装置、尾翼上的各类设备等）的几何外形信息都囊括到总阻力中，这些阻力占总阻力的比例达17％－28％。在设计初期采用空气静力飞行器迎面阻力的设计计算法比较适宜，该方法借助在计算图中引用平均统计系数的方法可以考虑到结构上各个小元件的阻力情况。