超压气球是能够长时间飞行的高空气球,作为可行的平流层平台具有重要的研究价值。超压气球不同于传统的零压气球,其球体完全封闭,工作时有较大的超压压差,因此其球形和结构均要重新进行设计。为了更好地开展超压气球的研究工作,首先需要研究其球体外形与结构的设计方法。　　 本文针对超压气球的球体部分展开研究,推导了球体设计的理论基础,编写了设计工具箱,并完成了初步的地面实验。主要研究内容和结果如下:　　 1.确定了超压气球的设计思路,推导出超压气球球体设计的理论基础,包括超压量的确定和升限公式。利用高空气球的理论知识,结合零压高空气球的设计经验对超压气球从任务输入、球体选型、参数计算到确定所有球体参数的整个设计流程进行了讨论和分析,并推导了相应的设计公式。　　 2.利用Matlab编程工具对球体设计过程进行了编程仿真并设计了GUI用户界面,计算结果使用Abaqus软件进行了校验,得到了一套实用的基于Matlab的超压气球球体设计工具箱。经检验,整套设计方法以及Matlab的编程思路基本正确,可以用于进行超压气球的初步设计工作。　　 3.设计了实验球体并完成了地面实验,对球体设计方法、加工方法、充气展开以及应力情况进行了测试和分析。经过实验校正了设计方法并积累了一定的经验,可开展更一步的设计工作。　　 论文完整的推导了超压气球球体的详细设计方法,研究了带有加强筋的南瓜形超压气球的具体结构形式和加工方法；作为超压气球总体设计工具的一部分,完成了超压气球球体设计工具箱的编写；使用设计工具箱成功完成了实验球体的设计并完成了球体的加工和试验,结果证明设计方法正确、编写的程序可用。整个论文初步完成了超压气球设计研究的球体部分,积累了经验和方法,为进一步研究打下了基础。