飞行器热部件的防护系统技术方案

本发明专利技术公开了一种飞行器热部件的防护系统，包括：水泵，用于将冷却水加压进飞行器热部件的冷却通道；第一电子背压阀；闪蒸腔，用于对经过电子背压阀的升温后的冷却水进行闪蒸；第二电子背压阀，用于将闪蒸后的水蒸气排出至外界低压环境，其中，当水蒸气的压力超过第一预设压力值时，将水蒸气引导入预留在其它热部件内部的气膜孔；水囊，用于接收闪蒸后剩余在闪蒸腔内在重力和腔内压力作用下流回的液体。该防护系统利用水闪蒸的方式对热部件进行热防护，不仅可以有效冷却热部件表面，而且能显著减少冷却工质的携带量，进而降低高超声速飞行器机身重量，增强其执行任务的能力，提高系统的适用性和实用性，简单易实现。

Protection system for thermal components of aircraft

The invention discloses a vehicle thermal protection system, components include: water pump, cooling water for the pressurized cooling channel into the thermal parts; the first electronic back pressure valve; flash chamber, used for cooling water through electronic back pressure valve after the heating of the flash; second electronic back pressure valve for flash after the water vapor is discharged to the outside low-pressure environment, which, when water vapor pressure is higher than the first preset pressure value, the water vapor is guided into the reserved film hole within other components in hot water bag; used in flash cavity of the gravity and the pressure cavity flows back to the residual liquid after receiving flash. The protection system using water flash mode of thermal protective thermal components can not only effectively surface cooling heat components, but also can significantly reduce the carrying amount of coolant, thereby reducing the hypersonic vehicle body weight, enhance their ability to perform tasks, improve the applicability and practicability of the system is simple and easy to implement.

【技术实现步骤摘要】
飞行器热部件的防护系统
本专利技术涉及热防护
，特别涉及一种飞行器热部件的防护系统。
技术介绍
在高超声速飞行器的飞行过程中，热部件如头部、进气道唇口、发动机壁面、身部等需要承受到很高的热流密度，并且由于飞行任务的需要，对高超声速飞行器的飞行速度和飞行时间提出了更高的要求，而单纯采用被动和半被动的冷却方式已经不能满足飞行器执行任务过程中的冷却需求，需要采用主动热防护技术。相关技术中，主动热防护方式主要是利用发动机燃料单相的温升显热，以对热部件表面进行对流冷却。但是由于燃料的显热热沉低，导致要求飞行器在起飞前携带大大超过发动机燃烧所需要的燃料用量，从而将大幅增加飞行器自身重量，不利于高超声速飞行器宽速域、长时间飞行。另外，液体工质的汽化潜热能够提供比显热大的多的热沉，若能安全有效的利用冷却介质的汽化潜热，则可以大大降低冷却介质的携带量，但如果使冷却介质在冷却通道内直接过热汽化，则很可能会造成传热恶化，带来不可估量的损失。
技术实现思路
本专利技术是基于专利技术人对以下问题的认识和发现作出的：在高热流密度表面的主动冷却方案中，水是一种常用的冷却工质，这是因为水的综合换热性能优于其它换热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞行器热部件的防护系统，其特征在于，包括：水泵，用于将冷却水加压进飞行器热部件的冷却通道，以吸收部件表面热流接近或达到饱和状态；第一电子背压阀；闪蒸腔，用于对经过所述第一电子背压阀的升温后的所述冷却水进行闪蒸，以将吸收的所述表面热流转化为汽化潜热对外界释放，并进行气液分离，使得所述冷却水温度降至所述闪蒸腔压力所对应的饱和温度；第二电子背压阀，用于将闪蒸后的水蒸气排出至外界低压环境，以维持所述闪蒸腔的腔体内的低压环境，其中，当所述水蒸气的压力超过第一预设压力值时，将所述水蒸气引导入预留在其它热部件内部的气膜孔；以及水囊，用于接收闪蒸后剩余在所述闪蒸腔内在重力和腔内压力作用下流回的液体，其中，...

【技术特征摘要】
1.一种飞行器热部件的防护系统，其特征在于，包括：水泵，用于将冷却水加压进飞行器热部件的冷却通道，以吸收部件表面热流接近或达到饱和状态；第一电子背压阀；闪蒸腔，用于对经过所述第一电子背压阀的升温后的所述冷却水进行闪蒸，以将吸收的所述表面热流转化为汽化潜热对外界释放，并进行气液分离，使得所述冷却水温度降至所述闪蒸腔压力所对应的饱和温度；第二电子背压阀，用于将闪蒸后的水蒸气排出至外界低压环境，以维持所述闪蒸腔的腔体内的低压环境，其中，当所述水蒸气的压力超过第一预设压力值时，将所述水蒸气引导入预留在其它热部件内部的气膜孔；以及水囊，用于接收闪蒸后剩余在所述闪蒸腔内在重力和腔内压力作用下流回的液体，其中，完成循环的所述冷却水返回所述冷却通道。2.根据权利要求1所述的飞行器热部件的防护系统，其特征在于，还包括：止回阀，所述止回阀设置在所述闪蒸腔和所述水囊之间。3.根据权利要求1所述的飞行器热部件的防护系统，其特征在于，所述冷却通道为微通道或多孔结构。4.根据权利要求1所述的飞行...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜培学，王超，胥蕊娜，祝银海，欧阳小龙，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11