飞行器辅助动力单元散热系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种飞行器辅助动力单元散热系统，包括泵、散热介质管道、分流器、导流管、冷却流道、汇流器和冷却器，分流器、导流管、冷却流道与汇流器依次相连组成冷却包，冷却包、冷却器和泵依次通过散热介质管道相连形成封闭回路，冷却器中填充固态二氧化碳作为冷却剂，在封闭回路内流通有液态金属，当液态金属流通到冷却包时，吸收飞行器辅助动力单元的热量，当液态金属流通到冷却器时，通过冷却剂进行热交换，对液态金属进行降温。本实用新型专利技术利用液态金属的高传热性能，结合固态二氧化碳的升华冷却效果，有效控制飞行器辅助动力单元的工作温度，提升其性能的稳定性和可靠性。提升其性能的稳定性和可靠性。提升其性能的稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
飞行器辅助动力单元散热系统


[0001]本技术涉及飞行器散热
，特别涉及一种飞行器辅助动力单元散热系统。

技术介绍

[0002]飞行器辅助动力单元用于在起飞阶段为主动力系统提供能源，例如采用蓄电池提供电能维持主动力系统工作，或为航电系统、环控系统提供短期电能。由于这些耗能系统功率较大，必须使用大功率蓄电池提供电能保证正常工作，同时也带来电池发热严重的散热难题。由于机载燃油的冷量要用于巡航阶段的冷却需求，无法负担起飞阶段的额外冷却需求，必须采用附加载荷解决起飞阶段辅助动力单元的散热问题。鉴于飞行器本身对附加载荷体积和重量的限制，必须研发一种紧凑度高、换热性能优良的散热装置。本技术提出的飞行器辅助动力单元散热系统就是为解决这一问题而设计的有效解决方案。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是为了克服已有技术的缺陷，提出一种飞行器辅助动力单元散热系统，利用液态金属的高热导率、高传热系数结合固态二氧化碳质量轻、升华潜热大的优点，在满足飞行器对附加载荷体积和重量的要求下解决飞行器辅助动力单元的散热问题。
[0004]为实现上述目的，本技术采用以下具体技术方案：
[0005]本技术提供的飞行器辅助动力单元散热系统，包括泵、散热介质管道、分流器、导流管、冷却流道、汇流器和冷却器，分流器、导流管、冷却流道与汇流器依次相连组成冷却包，冷却包、冷却器和泵依次通过散热介质管道相连形成封闭回路，冷却器中填充固态二氧化碳作为冷却剂，在封闭回路内流通有液态金属，当液态金属流通到冷却包时，吸收飞行器辅助动力单元的热量，当液态金属流通到冷却器时，通过冷却剂进行热交换，对液态金属进行降温。
[0006]优选地，飞行器辅助动力单元散热系统还包括冷路调节阀，汇流器、冷路调节阀、冷却器、泵依次通过散热介质管道相连组成冷路，冷路调节阀用于调节冷路的流量。
[0007]优选地，飞行器辅助动力单元散热系统还包括旁路调节阀，汇流器、旁路调节阀、泵依次通过散热介质管道相连组成旁路，旁路调节阀用于调节旁路的流量。
[0008]优选地，飞行器辅助动力单元散热系统还包括温度传感器和控制器，温度传感器设置在旁路与冷路的汇集处，控制器用于检测温度传感器反馈的温度值并输出调节信号，调节信号通过电缆传输到旁路调节阀和冷路调节阀，以调节旁路调节阀与冷路调节阀的阀门开度，以及调节信号通过电缆传输到泵，以控制泵的转速。
[0009]优选地，泵为自带频率调节功能的磁力泵。
[0010]优选地，液态金属为镓、铟和锡的合金或钠钾合金。
[0011]优选地，冷却器中安装有流通的液态金属不锈钢管道，在不锈钢管道的外部填充固态二氧化碳。
[0012]优选地，冷却器具有可打开或关闭的箱盖，用于向冷却器内补充固态二氧化碳。
[0013]优选地，在冷却器的外部安装有连通大气环境的泄压阀，当冷却器内部的固态二氧化碳转换为气态二氧化碳且压力升高至预设阈值时，泄压阀自动打开以释放冷却器的内部压力。
[0014]优选地，在冷却流道的外部包裹有隔热材料。
[0015]本技术能够取得如下技术效果：
[0016]1、采用液态金属作为传热介质，可快速将固态二氧化碳升华产生的冷量输运到飞行器辅助动力单元，实现高效的精准控温，且控温均匀度高，可提升飞行器辅助动力单元的工作稳定性和可靠性。
[0017]2、飞行器单次任务执行完成后，可在下次任务执行前为散热系统重新补充固态二氧化碳，使整套散热系统恢复满负荷工作状态。
[0018]3、固态二氧化碳属于市场化成熟产品，价格低廉，包装运输方便，便于在散热系统中加装，操作简便，满足飞行器任务前快速整备工作的实施。
[0019]4、固态二氧化碳升华后变成气态二氧化碳，可直接排放于大气，不产生环境污染，且无毒无害不可燃，不产生附加危害。
附图说明
[0020]图1是根据本技术实施例提供的飞行器辅助动力单元散热系统的结构示意图。
[0021]其中的附图标记包括：泵1、散热介质管道2、旁路2
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1、冷路2
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2、分流器3、导流管4、飞行器辅助动力单元5、冷却流道6、隔热材料7、汇流器8、旁路调节阀9、冷路调节阀10、冷却器11、箱盖11
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1、泄压阀12、温度传感器13、电缆14
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1～14
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4、控制器15。
具体实施方式
[0022]在下文中，将参考附图描述本技术的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。
[0023]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，而不构成对本技术的限制。
[0024]图1示出了根据本技术实施例提供的飞行器辅助动力单元散热系统的结构。
[0025]如图1所示，本技术实施例提供的飞行器辅助动力单元散热系统，包括泵1、散热介质管道2、分流器3、导流管4、冷却流道6、汇流器8、旁路调节阀9、冷路调节阀10、冷却器11、温度传感器13、电缆14
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1～14
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4和控制器15。
[0026]分流器3、导流管4、冷却流道6与汇流器8依次相连组成一个冷却包，冷却包用于对飞行器辅助动力单元5进行散热，冷却包的数量为至少一个，具体根据飞行器辅助动力单元5的数量而定。
[0027]导流管4的数量与冷却流道6的数量相同，每个冷却流道6的入口分别通过一个导流管4与分流器3相连通，每个冷却流道6的出口分别通过一个导流管4与汇流器8相连通。
[0028]在冷却流道6的外部包裹有隔热材料7，防止冷却流道6内液态金属吸收的热量被散发到周围区域。
[0029]冷却包、冷却器11和泵1依次通过散热介质管道2相连形成封闭回路，在封闭回路内流通有液态金属，当液态金属流通到冷却流道6时，吸收飞行器辅助动力单元的热量，当液态金属流通到冷却器11时，通过冷却剂进行热交换，对液态金属进行降温。
[0030]通过泵1实现液态金属热交换的循环，泵1具体为自带变频调节功能的磁力泵。
[0031]在冷却器11中安装有不锈钢管道，在不锈钢管道内流通液态金属，在不锈钢管道的外部填充固态二氧化碳作为液态金属的冷却剂，固态二氧化碳升华后变成气态二氧化碳，可直接排放于大气，不产生环境污染，且无毒无害不可燃，不产生附加危害。
[0032]冷却器11具有可打开或关闭的箱盖11
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1，用于向冷却器11内补充固态二氧化碳。在飞行器单次任务执行完成后，可在下次任务执行之前为散热系统重新补充固态二氧化碳，使整套散热系统恢复满负荷工作状态。
[0033]液态金属可以是镓、铟和锡的合金或钠钾合金。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行器辅助动力单元散热系统，其特征在于，包括泵、散热介质管道、分流器、导流管、冷却流道、汇流器和冷却器，所述分流器、所述导流管、所述冷却流道与所述汇流器依次相连组成冷却包，所述冷却包、冷却器和所述泵依次通过所述散热介质管道相连形成封闭回路，所述冷却器中填充固态二氧化碳作为冷却剂，在所述封闭回路内流通有液态金属，当所述液态金属流通到所述冷却包时，吸收飞行器辅助动力单元的热量，当所述液态金属流通到所述冷却器时，通过所述冷却剂进行热交换，对所述液态金属进行降温。2.如权利要求1所述的飞行器辅助动力单元散热系统，其特征在于，还包括冷路调节阀，所述汇流器、所述冷路调节阀、所述冷却器、所述泵依次通过所述散热介质管道相连组成冷路，所述冷路调节阀用于调节所述冷路的流量。3.如权利要求2所述的飞行器辅助动力单元散热系统，其特征在于，还包括旁路调节阀，所述汇流器、所述旁路调节阀、所述泵依次通过所述散热介质管道相连组成旁路，所述旁路调节阀用于调节所述旁路的流量。4.如权利要求3所述的飞行器辅助动力单元散热系统，其特征在于，还包括温度传感器和控制器，所述温度传感器设置在所述旁路与所述冷路的汇集处，所述控制器用于检测所述温度传感器反馈的温度值...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘贵林，陆耀华，
申请(专利权)人：空间液金技术研究昆山有限公司，
类型：新型
国别省市：