本文在详细研究飞艇外部环境和飞艇飞行状态控制方式等基础上，提出了一种新型的平流层飞艇高度调节系统，该系统由空气囊、主氦气囊、超压氦气囊、氦气离心压缩机、高压氦气储蓄罐及相关阀门组成。再此基础上，分析了平流层飞艇上升、悬停、下降过程中的传热传质机制，建立了热力学及动力学模型，并对建立的平衡方程运用龙哥库塔法进行求解并得出相关结论。结果表明：飞艇在上升、下降过程中速度对其热性能影响较大，过快过慢的飞行速度都会对飞艇的稳定性有很大影响。同时，飞艇内部气囊之间的做功及外界辐射导致了飞艇各部温度的差异。此外，新型的高度调节机制能通过氦气的充放保证飞艇高度的稳定，对飞艇的作战、监控时的稳定性提供保障。不同季节、不同纬度导致飞艇所受辐射的差异，对飞艇各部分的温度分布也产生重要影响。其次，详细的研究了外界风速及飞艇温度对飞艇外膜换热系数的影响。　　结果显示：外界风速对飞艇换热系数影响较大，风速越大对流换热系数越大，而飞艇温度对对流换热系数影响较小。最后，为完善新型高度调节机制，本文对高度调节机制核心组件氦气离心压缩机进行了设计计算，给出了核心组件离心压缩机主要部件的参数及初步整体离心压缩机电子样机图，为飞艇未来进一步的研究提供了技术支持。