基于气膜冷却的飞行器舵轴热防护装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于气膜冷却的飞行器舵轴热防护装置，包括依次连接的高压空气瓶、稳压阀、冷气管路、气室，气室通过冷却通道与舵轴缝隙连通。本发明专利技术通过在舵轴、空气舵下表面和机体表面布置冷却通道，将冷却剂引入到舵轴附近，并且覆盖在舵轴表面形成保护气膜，降低舵轴受到的气动加热。本发明专利技术首次将气膜冷却引入到舵轴热防护技术中。计算流体力学仿真结果表明气膜冷却对舵轴的热防护性能良好(面平均净热流密度削减1.93)，冷却剂消耗较少(0.141g/s)，有力地证明气膜冷却用于舵轴热防护是可行的。最后，本发明专利技术具有可长航时、重复使用、热防护性能好、无积碳产生、不影响舵轴结构强度、加工简单和调节热防护性能方便等优点。工简单和调节热防护性能方便等优点。工简单和调节热防护性能方便等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于气膜冷却的飞行器舵轴热防护装置


[0001]本专利技术提供一种基于气膜冷却的飞行器舵轴热防护装置，属于飞行器冷却
，具体适用于高超音速空气舵。

技术介绍

[0002]对于高超音速空气舵来说，空气舵与机体之间不可避免会留有一个缝隙，该缝隙确保空气舵可以灵活旋转以及给热膨胀留下空间。舵轴贯穿该缝隙，将空气舵和机体连在一起。舵轴缝隙的存在使得高温、高速的气体进入该缝隙，造成剧烈的气动加热，特别是在舵轴表面，甚至会出现舵轴烧蚀的现象,亟需先进的热防护技术。
[0003]热防护技术可以分为三类：1.被动热防护；2.半被动热防护；3.主动热防护。首先，被动热防护技术主要通过吸收、向周围环境辐射散热和隔绝热量传递的方式保护飞行器。但是，该技术的热防护性能受限于材料的承温能力，难以满足更高飞行速度、更高热流密度的需求。其次，半被动热防护技术是利用工质材料相变的潜热和温度上升的显热将气动热吸收或者转移到低温区域。该技术受到工质材料的限制且该技术可能改变飞行器的气动外形。最后，主动热防护技术是以外部气体或燃料作为冷却剂，将冷却剂覆盖到待保护壁面或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于气膜冷却的飞行器舵轴热防护装置，其特征在于，包括依次连接的高压空气瓶、稳压阀、冷气管路、气室，气室通过冷却通道与舵轴缝隙连通。2.根据权利要求1所述的基于气膜冷却的飞行器舵轴热防护装置，其特征在于，所述的冷却通道为离散气膜孔；所述的离散气膜孔布置在舵轴上游，离散气膜孔有若干个，离散地横向布置，离散气膜孔直径为d，相邻两个离散气膜孔之间的距离为若干倍d，离散气膜孔与舵轴前缘之间的距离也为若干倍d，离散气膜孔与飞行器机体表面垂直。3.根据权利要求1所述的基于气膜冷却的飞行器舵轴热防护装置，其特征在于，按照冷却剂注入角度分类，所述的离散气膜孔为垂直孔、倾斜孔和带有复合角的气膜孔。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马海腾，戴思明，许自然，窦怡彬，
申请(专利权)人：上海机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：