[發明專利]高超聲速飛行器牽帶式帽罩拋棄方案

有效

• 申請號: 201410201820.7
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN104015926B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 袁化成;劉君;華正旭;陳文芳
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B64D1/00
• 分類號: B64D1/00;B64C7/00;B64C30/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發明涉及一種高超聲速飛行器“牽帶式”帽罩拋棄方案，屬于高超聲速飛行器氣動設計領域。?

背景技術

高超聲速飛行器一般是指飛行速度超過馬赫5.0的飛行器。高超聲速飛行器能夠實現“1個小時打遍全球”的設想。實現高超聲速飛行的關鍵技術之一就是動力裝置。以目前的技術水平還無法做到由單一的吸氣式發動機將飛行器由靜止狀態加速到高超聲速飛行狀態。針對動力裝置的問題，國內外主要的解決思路是采用組合發動機，包括渦輪基組合循環(Turbine?Based?Combined?Cycle，TBCC)和火箭基組合循環(Rocket?Based?Combined?Cycle,RBCC)。?

其中TBCC發動機由于技術難度較高，目前還國內外還沒有TBCC發動機運用于高超聲速飛行器上，而RBCC發動機相比而言較為簡單，可以先采用RBCC發動機作為高超聲速飛行器的動力，展開飛行器氣動外形的飛行試驗。RBCC發動機的工作原理是先將飛行器采用火箭發動機將高超聲速飛行器加速到Ma4～5，然后火箭發動機停止工作，高超聲速飛行器內部的沖壓/超燃沖壓發動機開始工作。為了保護內流通道、保證由火箭助推器向沖壓/超燃沖壓發動機過渡過程進氣道起動記憶降低高超聲速飛行器的的推進阻力，在高超聲速飛行器進氣道入口段設計一段帽罩。帽罩的在火箭助推器停止工作時，需要從飛行器剝離，從而使空氣進入沖壓/超燃沖壓發動機。?

發明內容

為了使高超聲速飛行器的帽罩能在火箭發動機工作向沖壓/超燃沖壓發動機工作過渡過程脫離飛行器，本發明提供了一種帽罩的“牽帶式”拋棄方案，該方案能將帽罩從高超聲速飛行器順利剝離。?

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：“牽帶式”帽罩拋棄方案所針對的飛行器是與X43相類似的高超聲速飛行器。因此飛行器的基本氣動外形與X43類似，帽?罩的外形設計需要和飛行器的外形相匹配。帽罩外形設計的基本思路是要起到保護內流通道以及降低飛行阻力的作用。?

“牽帶式”帽罩拋棄方案的設計思路：?

一、帽罩拋棄時機?

帽罩的拋棄需要在合適的時機進行，否則將有可能導致進氣道的不起動，通過分析選擇飛行器與火箭助推器分離后拋棄帽罩。?

二、單側剝開式分離?

衛星發射到達一定高度后，拋棄整流罩所采用的方案是向兩側剝開分離，而高超聲速飛行器帽罩的分離采用單側分離，向飛行器的下方分離。?

三、牽帶式拋棄方案?

所謂的牽帶式帽罩的拋棄方案，即帽罩設計時分為兩部分帽罩主體和擋板，擋板和帽罩主體采用爆炸螺栓連接，爆炸螺栓將擋板從帽罩主體分離向下偏轉一定角度，氣體進入飛行器內部在氣動力作用下將整個帽罩從飛行器表面剝離。其中擋板呈長方形狀并帶有后掠側壁，后掠側壁的設計是為了增大擋板與帽罩主體的連接強度，同時減小兩側溢流，便于建立較大壓差從而將帽罩主體從飛行器分離。?

本發明的有益效果是，迅速將帽罩從高超聲速飛行器剝離，使得氣體順利進入飛行器內部。?

附圖說明

圖1是高超聲速飛行器加帽罩的側視圖。?

圖2是高超聲速飛行器加帽罩的仰視圖。?

圖3-7是“牽帶式”帽罩拋棄過程。?

圖中1.高超聲速飛行器2.帽罩主體3.擋板；30-后掠側壁。?

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。?

圖1、2顯示了高超聲速飛行器加帽罩的側視圖和仰視圖。圖3-7闡明了高超聲速飛行器“牽帶式”帽罩拋棄的過程，圖3為帽罩固定在高超聲速飛行器上的情況，圖4為擋板被爆炸螺栓打開后所處的位置，圖5為在氣動力作用下擋板將整個帽罩牽離高超?聲速飛行器，圖6和圖7顯示帽罩在拋棄后與飛行器的相對位置。?

本發明高超聲速飛行器帽罩的“牽帶式”拋棄方案，包括飛行器主體1及帽罩，帽罩包括帽罩主體2和擋板3，帽罩主體2固定在飛行器主體1上，擋板3通過爆炸螺栓固定在帽罩主體2上，其中方案包括如下步驟：?

1).通過爆炸螺栓將擋板3從帽罩主體2向下偏轉分離一定角度；?

2).氣體進入高超聲速飛行器1內部；?

3).氣動力作用在擋板3及帽罩主體2進而將帽罩從飛行器主體1上拋棄。?

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下還可以作出若干改進，這些改進也應視為本發明的保護范圍。?