平流层飞艇由于其留空时间长、灵活机动、战场生存能力强、成本低、可重复利用等特点，在国民经济和军事领域有着广泛的应用。平流层飞艇与常规航空器和航天器有本质的不同，它依靠内部浮升气体提供的浮力实现驻空，具有体积重量巨大，质量、惯量变化显著，热力、动力耦合严重等特点。内部气体的热力学状态对其飞行状态和运行安全具有重要影响。　　本文研究了热力耦合在平流层飞艇上升过程中的影响，首先对飞艇的背景知识进行了介绍，包括平流层飞艇平台的特点，飞艇的发展、结构、飞艇的分类情况以及研究意义等。随后介绍了飞艇在上升过程中的大气环境情况，其中包括大气的温度、压力、密度和风速随高度的变化情况。在相关坐标系和飞艇受力情况介绍之后，建立了平流层飞艇的动力学模型，在这一部分，重点分析研究了平流层飞艇在上升过程中飞艇所受的阻力的计算方法。紧接着建立了飞艇的热力学模型，热力学模型不仅考虑了太阳直接辐射、散射辐射、地面反照辐射、地气红外辐射、飞艇表面与内部气体之间的对流换热、飞艇表面之间的对流换热，还考虑了飞艇内部气体的水蒸汽相变产生的热流量，并且采用改进的净热量法考虑了光线透射蒙皮以及内部气体中微量水蒸汽等分子对热辐射的影响。为了对不同位置的蒙皮温度的差异进行研究，对蒙皮进行了网格划分。最后，基于Matlab对平流层飞艇的上升过程进行了仿真，比较了考虑水蒸汽和不考虑水蒸汽两种情况下的仿真结果，并给出了飞艇在上升到工作高度20km过程中飞艇速度、温度等参数的仿真结果，分析了热力耦合在飞艇上升过程中的影响。