浮空器作为一种绿色飞行器,具有能耗低、滞空时间长、隐身性能好等优势,被广泛应用于环境监测、安全预警等领域。浮空气囊泄漏与否关系到浮空器的安全性能,因此需要开展浮空气囊泄漏仿真及预测研究,为解决浮空器的安全性能问题提供理论支撑。本文围绕浮空气囊泄漏问题,通过理论分析、数值仿真、试验验证等方法对浮空气囊泄漏问题做了一系列探究。首先,给出了有关大气环境模型、对流传热模型、辐射传热模型和泄漏模型。其次,针对在复杂大气环境条件下传统泄漏检测方法的不足,提出了一种改进的差压泄漏检测方法——等效差压法,该方法结合有限元软件Fluent和理论计算对浮空气囊泄漏问题进行分析,有效减小了外界环境对浮空气囊泄漏检测的影响。利用等效差压法对浮空气囊泄漏孔特征以及浮空气囊所处的外界环境对泄漏量的影响进行分析,得出相关规律。为分析浮空气囊泄漏量与气囊泄漏孔面积、环境温度以及泄漏时间等因素之间的关系,建立相关数学模型,采用正交表安排因素水平并对所得结果进行极差分析和回归分析,得出各因素对浮空气囊泄漏量影响的主次关系和泄漏量与各因素关系的最优回归方程。最后,本文采用项目团队自主设计的浮空气囊泄漏检测平台对仿真结果进行试验验证,误差在5%以内,证实了所做仿真计算的正确性,从而证明了等效压差法的可靠性。