La acumulación de hielo en dirigibles estratosféricos, que afecta la flotabilidad neta y reduce la velocidad de ascenso, lo que lleva al fallo de componentes y, por ende, a la necesidad de terminar el vuelo, ha recibido considerable atención. En este estudio, la formación de hielo ocurrió cuando el dirigible chocó con gotas de agua sobreenfriada durante el proceso de ascenso no formador. Se establecieron descripciones teóricas de un modelo de acumulación de hielo, un modelo térmico y un modelo dinámico para dirigibles con el fin de estimar el rendimiento de vuelo con masa de hielo. Luego, se llevó a cabo la validación de la simulación y la prueba en cámara de nubes, lo que indicó que la temperatura, el contenido de agua líquida (LWC) y la presión influían considerablemente en la masa de hielo. Una temperatura más baja tuvo un efecto positivo en la acumulación de hielo. La masa de acumulación de hielo aumentó con el incremento en LWC. El hielo no se formó fácilmente bajo baja presión debido a la evaporación y sublimación. Finalmente, se analizaron los efectos del LWC ambiental y la masa inicial de helio. Se mostró que un LWC de 0.5 g/m resultó en una degradación severa del rendimiento de ascenso. Cuando la masa inicial de helio no era suficiente, el dirigible aterrizó debido a la acumulación de hielo. Sin embargo, la inflación redundante aumentó la masa de hielo y redujo la altitud de crucero.