一种来流气动自冷却飞行器制造技术

技术编号:40278311 阅读:23 留言:0更新日期:2024-02-02 23:06
一种来流气动自冷却飞行器,涉及飞行器热防护设计领域,所述飞行器为多层结构,飞行器的从外向内的两层为第一结构层和第二结构层,第一结构层加工有多个通孔,以在第一结构层形成多个拉瓦尔喷管,第一结构层和第二结构层之间设置有空腔,空腔与飞行器的尾部的喷流口连通,通孔的一端与空腔连通,通孔的另一端与第一结构层外表面的流场连通。在飞行器表面基体结构上建立微型的反向喷管阵列,通过飞行器周围气体流动中的气动能量通过喷管时的绝热节流效应,通过绝热节流喷管,实现气体的膨胀,解除气体流动膨胀、压缩的周期锁定,将气动加热效应转化为气动制冷,实现温度降低,达到飞行器热防护的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞行器热防护设计方法,尤其涉及一种来流气动自冷却飞行器


技术介绍

1、热防护系统是高速飞行器的最重要的子系统之一,在飞行器气动加热的高温恶劣环境下保障系统的结构完整性和飞行器内部的温度条件。热防护技术是任何在大气层内内飞行的高速飞行器所必须的关键子系统之一,是保障飞行器完成飞行任务、达到飞行目标的重要前提和基础,不仅影响飞行器性能更是事关飞行器成败。飞行器的每一次性能的重大提升,无不以热防护技术的更新换代为前提。当前乃至未来一段时间里,航天器热防护设计仍是航天领域的重点方向之一。

2、飞行器热防护技术伴随飞行器的发展随着航天器的发展逐渐经历了单一的被动式热防护到主动式热防护,从传统的冷热结构式热防护发展为防热/承力一体化的设计,从满足单一的防热功能到满足防热、通信、隐身等复合功能。目前,热防护系统的基本形式主要有靠飞行器壳体热容吸收热量的热沉式热防护,通过发汗和疏导进行主动降温到许用温度的主动式热防护系统,通过飞行器壳体表面的辐射散热使得结构温度降温的辐射式热防护系统,通过防热材料高温下分解、融化、气化、升华等相变吸热降温的烧蚀本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种来流气动自冷却飞行器,其特征在于:所述飞行器为多层结构,飞行器的从外向内的两层为第一结构层(2)和第二结构层(4),第一结构层(2)加工有多个通孔(1),通孔(1)的两端到中部直径逐渐减小,以在第一结构层(2)形成多个拉瓦尔喷管,第一结构层(2)和第二结构层(4)之间设置有空腔,空腔与飞行器的尾部的喷流口连通,通孔(1)的一端与空腔连通,通孔(2)的另一端与第一结构层(2)外表面的流场连通。

2.根据权利要求1所述的一种来流气动自冷却飞行器,其特征在于:所述通孔(1)与空腔连通的端部直径小于通孔与第一结构层(2)外表面的流场连通的端部直径。

3.根据权利要...

【技术特征摘要】

1.一种来流气动自冷却飞行器,其特征在于:所述飞行器为多层结构,飞行器的从外向内的两层为第一结构层(2)和第二结构层(4),第一结构层(2)加工有多个通孔(1),通孔(1)的两端到中部直径逐渐减小,以在第一结构层(2)形成多个拉瓦尔喷管,第一结构层(2)和第二结构层(4)之间设置有空腔,空腔与飞行器的尾部的喷流口连通,通孔(1)的一端与空腔连通,通孔(2)的另一端与第一结构层(2)外表面的流场连通。

2.根据权利要求1所述的一种来流气动自冷却飞行器,其特征在于:所述通孔(1)与空腔连通的端部直径小于通孔与第一结构层(2)外表面的流场连通的端部直径。

3.根据权利要求1或2所述的一种来流气动自冷却飞行器,其特征在于:所述通孔(1)与外部流场连通的端部直径、通孔(1)的喉部、通孔(1)与空腔连通的端部直径之间的比值为10:(2-4):(5-7)。

4.根据权利要求3所述的一种来流气动自冷却飞行器,其特征在于:所述通孔(1)与外部流场连通的端部直径为2-30mm。

5.根据权利要求1所述的一种来流气动自冷却飞行器,其特征在于:所述通孔(1)在飞行器表面形状进行阵列分布,任意两个相邻的通孔之间的阵列间距为5-20mm。

6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:张凯郑小鹏赵民陈忠灿赵月赵山杉黄彬雷建长黄育秋张升升
申请(专利权)人:中国运载火箭技术研究院
类型:发明
国别省市:

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