本发明专利技术提供一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置，包括第一相变结构(1)，一端垂直设置在第一相变结构(1)两端的第二相变结构(2)、第三相变结构(3)，垂直设置在第二相变结构(2)、第三相变结构(3)另一端的第四相变结构(4)和与第一相变结构(1)、第二相变结构(2)、第三相变结构(3)、第四相变结构(4)侧边相连的第五相变结构(5)。本发明专利技术提供的一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置，相变结构做为相变材料封装载体的同时也是天线结构的装配载体，热控结构与承载结构实现了一体化共用设计，为天线整机结构节省了设计空间，减轻了重量。量。量。
【技术实现步骤摘要】
一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置
[0001]本专利技术涉及天线储热装置
，具体涉及一种用于有源相控阵天线在高速飞行器上应用的高效相变储热装置。
技术介绍
[0002]相控阵天线应用于高速飞行器时，由于飞行器高速飞行过程中和大气摩擦生热，飞行器结构本体温度快速升高，致使天线周边环境恶劣。相控阵天线TR组件及电源模块工作时产生热量无法及时交换到天线周边环境。因此，天线必须充分利用自身热容，将天线工作中产生热量有效传导到自身结构热容，以达到控制天线内电路模块工作温度的目的。但常用金属材料热容有限，不能满足设计需求，因此必须采用热容更高的相变材料，利用其相变化过程大量吸收热量且温度几乎恒定不变的优点来解决天线的热控问题。
技术实现思路
[0003]本专利技术是为了克服现有技术中相控阵天线应用于高速飞行器时无法及时散热的技术问题，提供一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置，相变结构做为相变材料封装载体的同时也是天线结构的装配载体，热控结构与承载结构实现了一体化共用设计，为天线整机结构节省了设计空间，减轻了重量。
[0004]本专利技术提供一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置，包括第一相变结构，一端垂直设置在第一相变结构两端的第二相变结构、第三相变结构，垂直设置在第二相变结构、第三相变结构另一端的第四相变结构和与第一相变结构、第二相变结构、第三相变结构、第四相变结构侧边相连的第五相变结构；第一相变结构和第四相变结构具有相同的结构；第二相变结构和第三相变结构具有相同的结构；第一相变结构、第二相变结构、第三相变结构和第四相变结构组成口字型结构；TR组件阵列设置在口字型结构内部；电源模块设置在第五相变结构上；
[0005]第二相变结构包括封装腔体支架，设置在封装腔体支架内的第一腔体、第二腔体和设置在第一腔体、第二腔体四周的密封槽；第一腔体与第一相变结构和第四相变结构连通；在第一腔体、第二腔体内部设有相变材料。
[0006]为了适当增强相变体的传热效率同时保证相变结构的力学强度，将天线相变腔体分割设计成多个小腔，尽可能减小因腔体分割壁面造成相变封装体积的减小；固固相变材料按照上述相变腔体形状用模具预制成型，然后一一填充进结构相变腔体内；在封装腔体外缘设计有密封槽，用以对相变材料进行二次结构密封。
[0007]本专利技术所述的一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置，作为优选方式，在第二相变结构和第三相变结构上设有通孔，螺钉通过通孔将第一相变结构、第四相变结构固定在第二相变结构上，螺钉通过通孔将第一相变结构、第四相变结构固定在第三相变结构上。
[0008]本专利技术所述的一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置，作为优选方式，口
字型结构通过螺钉固定在第五相变结构上。
[0009]本专利技术所述的一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置，作为优选方式，TR组件阵列的两对面分别与第二相变结构和第三相变结构贴紧。
[0010]本专利技术所述的一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置，作为优选方式，TR组件阵列通过螺钉固定在口字型结构上。
[0011]本专利技术所述的一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置，作为优选方式，电源模块通过螺钉安装在第五相变结构上。
[0012]本专利技术所述的一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置，作为优选方式，第一相变结构、第二相变结构、第三相变结构、第四相变结构和第五相变结构同时作为相变材料的载体和天线结构的装配载体。
[0013]本专利技术所述的一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置，作为优选方式，相变材料为无机类相变材料。
[0014]本专利技术所述的一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置，作为优选方式，无机类相变材料为石墨复合固态Ba(OH)2·
8H2O。经过加入石墨混合增强为固态形式后相变焓值可达220J/g，密度1.4g/cm3，导热率1.5W/m
·
K，是当前适用于该产品的单位体积潜热最高、传热最好的相变材料，可以最大程度地满足天线在高速飞行器高温环境下的热控要求。
[0015]本专利技术所述的一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置，作为优选方式，相变材料根据第一腔体、第二腔体的形状通过模具预制成型，然后一一填充进第一腔体和第二腔体。
[0016]根据天线小型化集成化的设计思想，TR组件、波控器、电源模块从上到下采用SMP对插式无缆化设计。根据该结构状态下天线内部热量传输路径可知，TR组件阵列结构的上下两面布满各类电气互联接口，无法实施传热设计，因此可以用于进行传热设计的只有TR阵列结构的左右两侧面，电源模块依靠其安装底面进行传热。根据飞行器飞行中天线周边高温且近真空的环境条件，以及天线采用隔振安装以满足力学振动需求的现实情况，天线内部热量只能依靠自身热容解决。但通过计算可知，天线自身热容与天线工作时产生热量相差悬殊，单靠天线自身结构热容显然无法满足其热控需求。因此根据就近原则，采用在TR组件阵列侧边结构和电源模块底面结构中封装相变材料的方式来解决天线的热控问题。
[0017]本专利技术与现有技术相比的优点在于：
[0018]1、相变结构做为相变材料封装载体的同时也是天线结构的装配载体，热控结构与承载结构实现了一体化共用设计，为天线整机结构节省了设计空间，减轻了重量。
[0019]2、天线内采用固固态Ba(OH)2
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8H2O无机类相变材料，其在材料发生相变时，外观形态仍能保持固态，定型能力强，体积膨胀率小，无应力累计、不脱壁；其导热系数是传统固液相变的2～10倍、储热能力强、稳定性好，循环寿命大于3000次，贮存寿命大于27年。
附图说明
[0020]图1为一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置立体图；
[0021]图2为一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置第二相变结构腔体结构示意图；
[0022]图3为一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置结构分解图；
[0023]图4为一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置箭载相控阵天线立体图；
[0024]图5为一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置TR组件立体图；
[0025]图6为一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置TR组件阵列结构示意图。
[0026]附图标记：
[0027]1、第一相变材料；2、第二相变材料；21、封装腔体支架；22、第一腔体；23、第二腔体；24、密封槽；3、第三相变材料；4、第四相变材料；5、第五相变材料。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0029]实施例1
[0030]如图1～6所示，一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置，包括第一相变结构1，一端垂直设置在第一相变结构1两端的第二相变结构2、第三相变结构3，垂直设置在第二相变本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置，其特征在于：包括第一相变结构(1)，一端垂直设置在所述第一相变结构(1)两端的第二相变结构(2)、第三相变结构(3)，垂直设置在所述第二相变结构(2)、所述第三相变结构(3)另一端的第四相变结构(4)和与所述第一相变结构(1)、所述第二相变结构(2)、所述第三相变结构(3)、所述第四相变结构(4)侧边相连的第五相变结构(5)；所述第一相变结构(1)和所述第四相变结构(4)具有相同的结构；所述第二相变结构(2)和所述第三相变结构(3)具有相同的结构；所述第一相变结构(1)、所述第二相变结构(2)、所述第三相变结构(3)和所述第四相变结构(4)组成口字型结构；TR组件阵列设置在所述口字型结构内部；电源模块设置在所述第五相变结构(5)上；所述第二相变结构(2)包括封装腔体支架(21)，设置在所述封装腔体支架(21)内的第一腔体(22)、第二腔体(23)和设置在所述第一腔体(22)、所述第二腔体(23)四周的密封槽(24)；所述第一腔体(22)与所述第一相变结构(1)和所述第四相变结构(2)连通；在所述第一腔体(22)、所述第二腔体(23)内部设有相变材料。2.根据权利要求1所述的一种高速飞行器相控阵天线高效相变储热装置，其特征在于：在所述第二相变结构(2)和所述第三相变结构(3)上设有通孔，螺钉通过所述通孔将所述第一相变结构(1)、所述第四相变结构(4)固定在所述第二相变结构(2)上，螺钉通过所述通孔将所述第一相变结构(1)、所述第四相变结构(4)固定在所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨志甫，邓昊，郭丽，吕远征，赵明明，
申请(专利权)人：航天长征火箭技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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