The invention discloses a layer type gas transpiration nose, including the nose cone plate type structure and gas generator, comprising a plate type nose structure hollow circular bottom, the circular bottom are arranged on the top surface of the lamination body, the gas generator is arranged on the circular bottom bench, circular sweating the laminates are folded into a superposition plate body is composed of a plurality of radius decreasing along with the increase of the height and the block plate sweating center is located in the same line, the central hole of the plurality of sweating plates are sequentially stacked constitute the coolant flow channel. The position of the nose cone transpiration coolant flow according to the different needs of the nose cone that cooling and reasonable configuration, ensure the heating surface of the transpiration flux stability, and avoid the waste of coolant; in addition, replace the high pressure gas tank gas supply system with solid propellant gas generator, greatly reduce the quality and volume of the system, improve the response speed.
【技术实现步骤摘要】
一种层板式燃气发汗鼻锥
本专利技术涉及一种用于高超声速飞行器头锥进行冷却的主动热防护装置,具体涉及一种采用固体药燃气作为发汗冷却剂的层板式燃气发汗鼻锥。
技术介绍
高超声速飞行器在工作时会面临恶劣的气动加热环境,在鼻锥前缘、翼前缘等尖锐部位形成高热流,从而破坏前缘结构。当飞行高度为25km,飞行速度达6马赫,半径仅为1~2mm的前缘鼻锥上热流密度高达4~5MW/m2,壁面温度高达1600~1900K。为了避免飞行器鼻锥因为过高的温度而烧毁,对飞行器的鼻锥等关键部位采取有效的热防护措施是十分有必要的。发汗冷却热防护是实现高超声速飞行器头锥和前沿器件热防护的一种有效方式。根据发汗冷却材料结构的不同可以分为多孔材料发汗冷却和层板结构发汗冷却。多孔材料发汗冷却在应用中存在两个缺陷,第一,由于多孔材料内孔隙的任意性导致缺乏流体控制的能力,第二,热斑的敏感性,当局部受热不均出现过热区时,无法阻止过热区的扩大,层板结构可以很好的克服上述缺陷。层板结构由大量的金属薄板通过扩散焊技术形成整体构型,金属薄板采用化学雕刻或激光雕刻等先进成型技术根据需要雕刻有大量的冷却剂通道。由于流动通道可以人为控制,因此冷却剂的流量可以根据热流的分布而精确分配,另一方面,通过人为的设计,使流量分配结构远离热影响区,避免热斑的出现。专利申请号为201310112295.7的专利技术专利申请“一种层板式发汗和逆喷组合冷却鼻锥”通过两种层板交错叠加成球形的层板叠成体,通过层板结构的分布式缝隙喷管产生多层状态的高速喷射气流,利用层板自身结构所具有的良好流道构型,克服了一般多孔材料发汗冷却结构可能出现局 ...
【技术保护点】
一种层板式燃气发汗鼻锥,包括层板式鼻锥结构(1)和气体发生器(2),所述层板式鼻锥结构(1)包括中空的圆形底台(11),所述圆形底台(11)顶面设有层板叠成体(12),所述气体发生器(2)装设于圆形底台(11)内,其特征在于,所述层板叠成体(12)由多块随高度增加半径依次减小的圆环形发汗层板(15)叠加而成,所述多块发汗层板(15)的中心位于同一直线上,所述多块发汗层板(15)的中心圆孔依次堆叠构成冷却剂流动通道(17);每块所述发汗层板(15)表面雕刻有N条沿发汗层板径向分布的流道(16),所述N条流道(16)均匀分布;每M块发汗层板(15)构成一个层板叠放周期,后一块发汗层板与前一块发汗层板的相邻流道(16)间错开的角度为
【技术特征摘要】
1.一种层板式燃气发汗鼻锥,包括层板式鼻锥结构(1)和气体发生器(2),所述层板式鼻锥结构(1)包括中空的圆形底台(11),所述圆形底台(11)顶面设有层板叠成体(12),所述气体发生器(2)装设于圆形底台(11)内,其特征在于,所述层板叠成体(12)由多块随高度增加半径依次减小的圆环形发汗层板(15)叠加而成,所述多块发汗层板(15)的中心位于同一直线上,所述多块发汗层板(15)的中心圆孔依次堆叠构成冷却剂流动通道(17);每块所述发汗层板(15)表面雕刻有N条沿发汗层板径向分布的流道(16),所述N条流道(16)均匀分布;每M块发汗层板(15)构成一个层板叠放周期,后一块发汗层板与前一块发汗层板的相邻流道(16)间错开的角度为;其中,N、M均为正整数。2.根据权利要求1所述的层板式燃气发汗鼻锥,其特征在于,所述气体发生器(2)包括与圆形底台(11)匹配且一侧开口的外壳(23)和点火器(21),该开口侧设有出口端盖(27),出口端盖(27)上开设有与冷却剂流动通道(17)连通的孔;所述外壳(23)内设有与发汗层板(15)平行的气体处理层(25),该气体处理层(25)将外壳(23)分隔成压力缓冲室(26)和燃烧室(24),燃烧室(24)内填充有气体发生剂,所述点火器(21)从外壳(23)端部轴心处伸入至燃烧室(...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘伟强,沈斌贤,刘洪鹏,李开,尹亮,陈海,安通,姚霄,
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科技大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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