[實用新型]一種用于飛行器的制冷循環系統及飛行器

有效

• 申請號: 201921504016.0
• 申請日: 2019-09-10
• 公開（公告）號: CN210861777U
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 張璽;魏一;彭小波
• 申請（專利權）人: 北京星際榮耀空間科技有限公司
• 主分類號: F25B9/06
• 分類號: F25B9/06;B64D13/08;B64D33/08;B64D33/02
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李亞南

本實用新型提供一種用于飛行器的制冷循環系統，包括依次連通的引氣增壓器、換熱器和膨脹機，所述引氣增壓器與飛行器的進氣道連通；所述換熱器的油路入口與飛行器的燃油儲箱連通，所述換熱器的油路出口與所述飛行器的發動機連通，用于將來自所述引氣增壓器的高溫氣體與來自所述燃油儲箱的燃油在所述換熱器內換熱；所述膨脹機與飛行器連接，用于對所述飛行器的殼體或內部元件進行降溫。該系統可以形成源源不斷的低溫空氣冷源供應，將其用于飛行器的主動熱防護可以滿足飛行器遠程長時間飛行的溫控需求。同時，該系統無需采用較厚的防隔熱層或攜帶大量冷源，有利于飛行器減重，從而提高飛行器的總體性能。

技術領域

本實用新型涉及高速飛行器領域，具體涉及一種用于飛行器的制冷循環系統及飛行器。

背景技術

當飛行器在海拔20km～100km空間范圍內以大于5倍聲速的速度飛行時，飛行器會產生劇烈的氣動加熱現象，氣動加熱使得飛行器表面溫度升高，嚴重情況下表面溫度可以達到3000℃以上。表面溫度過高會使高速飛行器發生燒蝕，同時使飛行器內部溫度持續升高從而嚴重危及飛行器內部元件的安全性，使飛行器處于高危狀態。隨著高速飛行器航行距離越來越遠、飛行時間越來越長，高速飛行器的熱防護問題尤為突出，如何減輕飛行器燒蝕程度或使飛行器不被燒蝕，以及如何控制飛行器內部元件的溫度，成為高速飛行器設計的關鍵問題。

對于長時間飛行的超高聲速飛行器，需要在飛行器外表面設計較厚的防隔熱層，或者在需要溫控元器件周圍布置較厚的相變吸熱材料，或者攜帶大量冷源介質以備主動熱防護使用。這些熱防護方式都將增加飛行器的重量，嚴重影響飛行器的總體性能，同時限制了飛行器進行遠程長時間飛行。因此，尋找一種新型熱防護方法是目前飛行器急需解決的問題。

實用新型內容

因此，本實用新型要解決的技術問題在于克服現有飛行器熱防護方法限制飛行器進行遠程長時間飛行的缺陷，從而提供一種用于飛行器的制冷循環系統及飛行器。

為此，本申請采取的技術方案為，

本實用新型提供一種用于飛行器的制冷循環系統，包括依次連通的引氣增壓器、換熱器和膨脹機，所述引氣增壓器與飛行器的進氣道連通；

所述換熱器的油路入口與飛行器的燃油儲箱連通，所述換熱器的油路出口與所述飛行器的發動機連通，用于將來自所述引氣增壓器的高溫氣體與來自所述燃油儲箱的燃油在所述換熱器內換熱；

所述膨脹機與飛行器連接，用于對所述飛行器的殼體或內部元件進行降溫。

進一步地，所述的制冷循環系統還包括冷源利用裝置，所述冷源利用裝置包括用于存儲冷源的腔體，還包括，

第一氣管，與所述腔體連通，具有第一出氣端，所述第一出氣端與所述飛行器的殼體連接，用于對所述飛行器的殼體降溫；

第二氣管，與所述腔體連通，具有第二出氣端，所述第二出氣端靠近所述內部元件設置，用于噴出冷源對所述內部元件進行降溫。

進一步地，所述冷源利用裝置還包括第三氣管，設置于所述冷源利用裝置的腔體上，具有第三出氣端，所述第三出氣端與所述飛行器的發動機連通，用于給所述飛行器的發動機供氣。

進一步地，位于迎風面的所述飛行器的殼體上設置第一排氣孔，所述第一排氣孔與所述第一出氣端連通；

位于背風面的所述飛行器的殼體上設置第二排氣孔，所述第二排氣孔與所述飛行器的殼體內部連通，用以將與所述內部元件換熱后的冷源引至外界。

進一步地，所述第一排氣孔與位于迎風面的所述飛行器的殼體前端的間距為所述飛行器的殼體長度的0～1/3；

所述第二排氣孔與位于迎風面的所述飛行器的殼體前端的間距為所述飛行器的殼體長度的1/2～1。

進一步地，所述第一排氣孔的直徑為0.1-0.2mm，密度為5～300個/平方米；