浮空器原理及能源动力技术

课程编码：180215082500M1002H 英文名称：Aerostat principle and Energy Propulsion Technology 课时：40 学分：2.00 课程属性：学科核心课 主讲教师：李兆杰等

本课程是为航空宇航科学与技术学科研究生的学科专业基础类课程，是一门以浮空器原理基础的多学科交叉融合的学科核心课，本课程首先介绍临近空间概念，浮空器工作的临近空间环境，浮空器分类和需求，然后讲授浮空器的基本原理、分类和主要特征，以及浮空器的最新进展和发展趋势，浮空器可再生能源系统和浮空器高空推进技术，最后讲授浮空器试验及讨论。使学生：
　　1. 掌握浮空器的基本原理和特点，以及循环能源和动力技术的基本知识；
　　2. 培养学生从浮空器整体和能源动力设计中和实际工程中提出问题、分析问题和解决问题的兴趣和能力；
　　3. 培养学生掌握浮空器原理、能源动力技术基本方法，为开展浮空器和能源动力技术研究提供必要的理论素质和实践应用能力，为进一步的航空专业学习和研究，或从事与飞行器及能源动力方面设计及控制的工作等奠定基础。
4. 挖掘自身潜力：感受数学推导过程、养成科学研究及实际应用的兴趣。

航空航天概论，飞艇技术，电力电子、自动控制原理、Matlab或C/C++语言

第一章 浮空器发展概述 4学时 李兆杰
第1节 概貌
第2节 发展简况
第3节 发展前景
第4节 科研条件
第二章 浮空器原理及进展 4学时 李兆杰
第1节 概述及空气静力学原理
第2节 高空气球进展和发展趋势
第3节 系留气球进展和发展趋势
第4节 动力浮空器进展和发展趋势
第三章 浮空器能源系统及概述 4学时 徐国宁
第1节 太阳电池发电技术
第2节 储能电池技术
第3节 能源管理技术
第4节 能源系统测试技术
第四章 临近空间概念 4学时 李兆杰
第1节 概述
第2节 天、临、空概念
第3节 航空航天和临近空间区别
第4节 临近空间环境特点
第五章 浮空器能源管理技术 4学时 徐国宁
第1节 概述
第2节 能源管理的组成与原理
第3节 能源管理的元器件
第4节 能源管理的拓扑架构
第六章 浮空器能源管理技术 4学时 徐国宁
第1节 能源管理中变压器与电感设计
第2节 能源管理的控制电路设计
第3节 能源管理的控制电路设计
第4节 能源管理系统测试技术
第七章 浮空器太阳能技术 4学时 徐国宁
第1节 概述
第2节 太阳能动力浮空器原理
第3节 太阳辐射
第4节 太阳能动力浮空器能量功率与速度
第八章 浮空器储能技术 4学时 徐国宁
第1节 浮空器储能组成和原理
第2节 储能分类
第3节 储能关键技术
第4节 储能技术进展和应用场景
第九章 浮空器推进技术 4学时 李兆杰
第1节 推进系统布局技术
第2节 推进系统性能测试技术
第3节 浮空器螺旋桨技术
第4节 浮空器电机技术
第十章 浮空器试验讲解与讨论 4学时 李兆杰
第1节 概述
第2节 浮空器试验发放
第3节 浮空器试验飞行
第4节 浮空器试验回收

李兆杰，研究员，博导，毕业于中科院电工研究所。现，中国航空学会浮空器分会委员，十三五期间国家重大项目负责人。主要研究方向为临近空间飞行器电源和推进技术，发表学术等论文20余篇，发明专利20余项，重大科技报告30余篇。徐国宁，博士，研究员，博导，毕业于北京航空航天大学。中科院大学兼职教授，IEEE高级会员，中国电工技术学会智能传感与电气装备专委会副主任委员、青工委委员，北京电力电子学会青工委委员，中国电源学会高级会员。近5年主持国家重点研发计划、中科院战略性先导专项、自然基金等课题或子课题10余项，申请和授权国家发明专利20余项，发表学术论文30余篇，相关研究成果发表在Nature,Advanced Materials等国际学术期刊。