一种高超声速飞行器头锥主动热防护系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高超声速飞行器头锥主动热防护系统，利用气动杆、气动盘和后部低温喷流的组合构型实现对高超声速来流的主动控制，从而降低高超声速飞行器头锥的壁面热流，实现防热。本发明专利技术的主动热防护系统能克服传统被动式热防护系统无法在极端热环境下工作的问题，其具有防热效率高，结构简单，易于制造、安装和更换的优点，且对高超声速飞行器的头锥防热具有通用性。

【技术实现步骤摘要】
一种高超声速飞行器头锥主动热防护系统
本专利技术涉及航空航天
，尤其涉及一种高超声速飞行器头锥主动热防护系统。
技术介绍
在高超声速飞行器的发射和再入阶段，头锥前方的气体受到剧烈压缩，被压缩后的高温气体会向头锥传递大量的热量，造成高超声速飞行器头锥严重的气动加热效应。为了保证头锥结构材料在可承受的温度范围内以及舱内环境温度满足电子设备的工作要求，需要在头锥处设计热防护系统。热防护系统的防热性能直接影响到高超声速飞行器的安全性，是高超声速飞行器设计的难点和核心技术之一。目前一些学者设计已经专利技术和制造出了一些广泛采用的高超声速飞行器头锥热防护系统，如陶瓷防热瓦、金属热防护系统和碳/碳化硅复合材料等防热型式，且均为被动式热防护系统。现代高超声速飞行器的马赫数大幅提升，壁面热流将大幅度增加，飞行器将处于极端热环境下。在极端热环境下，要保证良好的防热效果必须采用很厚的被动式热防护系统，这必然会造成热防护系统超重。此外被动式热防护系统的温度也将迅速升高，其最高温度会超过其材料的极限温度，造成热防护系统失效，飞行器将会发生灾难性的事故。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高超声速飞行器头锥主动热防护系统，其特征在于，包括高超声速飞行器头锥本体、气动杆和低温气体喷口；/n所述气动杆为等截面细长杆，其一端和所述高超声速飞行器头锥本体驻点区域的中心固连，且气动杆的轴线和所述高超声速飞行器头锥本体的轴线重合；所述气动杆用于破坏原始弓形激波，将强激波转化为较弱的斜激波，实现防热；/n所述低温气体喷口呈圆形，设置在所述高超声速飞行器头锥本体的驻点区域上，和所述气动杆同轴，用于将低温气体从喷口喷出并注入到流场，直接冷却头锥外壁面，降低壁面热流密度，实现防热。/n

【技术特征摘要】
1.一种高超声速飞行器头锥主动热防护系统，其特征在于，包括高超声速飞行器头锥本体、气动杆和低温气体喷口；
所述气动杆为等截面细长杆，其一端和所述高超声速飞行器头锥本体驻点区域的中心固连，且气动杆的轴线和所述高超声速飞行器头锥本体的轴线重合；所述气动杆用于破坏原始弓形激波，将强激波转化为较弱的斜激波，实现防热；
所述低温气体喷口呈圆形，设置在所述高超声速飞行器头锥本体的驻点区域上，和所述气...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄杰，高代阳，姚卫星，曹镜，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32