[發(fā)明專利]一種飛行器設(shè)備艙冷卻系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610090457.5
• 申請日: 2016-02-18
• 公開（公告）號: CN105644790A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周昌申;趙小勇;艾清;闕勝才;田瑞娟;趙勝海;張艷;楊佳明;李濤;郭祥天
• 申請（專利權(quán)）人: 江西洪都航空工業(yè)集團有限責(zé)任公司
• 主分類號: B64D13/06
• 分類號: B64D13/06
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于飛行器溫度控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種飛行器設(shè)備艙冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)

飛行器上電子設(shè)備安裝在設(shè)備艙中，設(shè)備通電工作后，產(chǎn)生的熱量向外部散發(fā)造成艙內(nèi)不斷升溫，另外，對于高超音速飛行的飛行器，氣動加熱可使其蒙皮溫度急劇上升，高溫向飛行器內(nèi)部傳遞時,其內(nèi)部溫度劇烈升高，環(huán)境溫度的升高，對電子設(shè)備工作產(chǎn)生不利影響，輕者性能降低，重者產(chǎn)品失效。為此，需要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹄娮釉O(shè)備艙內(nèi)的溫度進行控制。

目前,常用的飛行器設(shè)備艙降溫的方法有兩種，第一種是引發(fā)動機高壓氣體，經(jīng)降溫再由制冷渦輪膨脹做功后，輸出低溫氣體，將其引入設(shè)備艙吸收周圍熱量，實現(xiàn)降溫的目的。但是這種方法一般使用在低速飛行器上，且需有發(fā)動機引氣，溫控系統(tǒng)需要散熱器、制冷渦輪等裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量重、成本較高。第二種是在發(fā)熱設(shè)備周圍設(shè)置冷板，冷板中通入燃油或?qū)Ｓ美鋮s液，利用燃油或?qū)Ｓ美鋮s液流動將設(shè)備熱量帶走。這種方法需要有燃油或冷卻液循環(huán)系統(tǒng)、設(shè)備定制冷板等，而且系統(tǒng)也相對復(fù)雜，特別是無法解決高超音速飛行器氣動加熱，外界高溫向設(shè)備艙內(nèi)部傳遞而使其溫度升高問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述的不足和缺陷，提供一種飛行器設(shè)備艙冷卻系統(tǒng)，使得飛行器機載設(shè)備能夠在良好的環(huán)境下可靠穩(wěn)定的工作。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種飛行器設(shè)備艙冷卻系統(tǒng)，包括：氮氣瓶、電磁閥、減壓閥、溫度傳感器、控制器、熱釋放閥、安全閥、設(shè)備、設(shè)備艙、系統(tǒng)管路、低溫氮氣入口，其中：設(shè)備設(shè)置于設(shè)備艙內(nèi)部，設(shè)備艙底部設(shè)有低溫氮氣入口，有利于提高熱交換效果，設(shè)備艙中部設(shè)有安全閥，溫度傳感器和熱釋放閥均設(shè)于設(shè)備艙的頂部，氮氣瓶、電磁閥、減壓閥和低溫氮氣入口通過系統(tǒng)管路依次連接，電磁閥、溫度傳感器和熱釋放閥均與控制器電連接，結(jié)構(gòu)簡單，便于實施，成本低。

一種飛行器設(shè)備艙冷卻系統(tǒng)，其中：系統(tǒng)管路的材料為30CrMnSi，具有很高的強度和韌性，淬透性較高，適用于高負荷、高速的飛行器，系統(tǒng)管路的內(nèi)徑為6mm。

一種飛行器設(shè)備艙冷卻系統(tǒng)，其中：氮氣瓶的儲氣壓力為30MPa，能快速降低溫度，安全閥的整定壓力為15KPa，使得系統(tǒng)安全可靠。一種飛行器設(shè)備艙冷卻系統(tǒng)，其中：減壓閥進口壓力等于氮氣瓶出口壓力，減壓閥的出口壓力小于等于10KPa。

一種飛行器設(shè)備艙冷卻系統(tǒng)，其中：熱釋放閥的流量小于減壓閥的流量。

一種飛行器設(shè)備艙冷卻系統(tǒng)的冷卻方法，其中：

A、氮氣瓶中儲存有高壓氮氣，當(dāng)設(shè)備運轉(zhuǎn)產(chǎn)生熱量，設(shè)備艙溫度升高時，溫度傳感器感知并發(fā)送信號至控制器，控制器控制電磁閥通電打開，氮氣瓶中儲存的高壓氮氣流出，經(jīng)減壓閥減壓后氣體壓力下降，溫度降低，低溫氮氣經(jīng)系統(tǒng)管路進入設(shè)備艙；

B、當(dāng)設(shè)備艙內(nèi)被氮氣充滿，壓力高于外界10KPa時，減壓閥自動關(guān)閉，氮氣瓶停止輸出氣體；

C、充入設(shè)備艙的低溫氮氣與設(shè)備艙中設(shè)備及外界傳入熱量進行熱交換，當(dāng)設(shè)備艙內(nèi)溫度升高到預(yù)定值時，溫度傳感器感知并發(fā)送信號至控制器，控制器控制熱釋放閥開啟，將高溫氮氣放出機外；

D、放氣造成設(shè)備艙壓力降低，于是減壓閥再次自動開啟，氮氣瓶中高壓氮氣再次輸出，經(jīng)減壓閥減壓后的低溫氮氣通過系統(tǒng)管路進入設(shè)備艙進行補充，當(dāng)設(shè)備艙因低溫氮氣補充進入而溫度將低時，溫度傳感器感知并發(fā)送信號至控制器，控制器控制熱釋放閥關(guān)閉，隨后當(dāng)設(shè)備艙中壓力到達高于外界10KPa時，減壓閥再次自動關(guān)閉，設(shè)備艙中熱量再次與低溫氮氣進行熱交換；

E、當(dāng)減壓閥因故障而失效時，設(shè)備艙壓力大于15KPa時，安全閥開啟將超壓氮氣排入大氣，以防設(shè)備艙內(nèi)的設(shè)備因超壓損壞。

本發(fā)明的有益效果：飛行器設(shè)備艙為防塵、水及熱量進入，密封性良好，本發(fā)明充分利用這一特點，使用氮氣填充設(shè)備艙，保證艙內(nèi)惰性的環(huán)境，減少外界高溫?zé)崃康膫魅耄瑫r，由于氮氣的絕熱膨脹吸熱，可快速有效地降低艙內(nèi)的環(huán)境溫度，結(jié)構(gòu)簡單、便于實施且成本低，自動化程度高，氮氣得到充分利用，溫度控制效果良好，安全可靠。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種飛行器設(shè)備艙冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

附圖標記：氮氣瓶1、電磁閥2、減壓閥3、溫度傳感器4、控制器5、熱釋放閥6、安全閥7、設(shè)備8、設(shè)備艙9、系統(tǒng)管路10、低溫氮氣入口11。

具體實施方式