[發(fā)明專利]一種高速飛行器外視相機(jī)熱防護(hù)裝置

在審

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• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111907726A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒凱;高陽;王長峰;潘宏祿;關(guān)發(fā)明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院
• 主分類號: B64D47/08
• 分類號: B64D47/08;G03B17/56
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 任林沖

本發(fā)明公開了一種高速飛行器外視相機(jī)熱防護(hù)裝置，包括飛行器艙壁、反射鏡保護(hù)殼、外置透視玻璃、反射鏡固定銷、反射鏡、內(nèi)置透視玻璃、相機(jī)支架、相機(jī)減振器、相機(jī)、相機(jī)密封墊、相機(jī)電纜及電連接器，反射鏡保護(hù)殼安裝在飛行器機(jī)艙外部，外置透視玻璃固定在反射鏡保護(hù)殼中，兩個(gè)反射鏡固定銷分別安裝在反射鏡保護(hù)殼內(nèi)部，用于安裝反射鏡，反射鏡反射光線的一側(cè)朝向外置透視玻璃，內(nèi)置透視玻璃安裝在飛行器艙壁。本發(fā)明在飛行器機(jī)艙外部組件的尺寸，較直接將相機(jī)安裝在飛行器外部的方式更小，因此產(chǎn)生的氣動(dòng)加熱量更小，對飛行器氣動(dòng)外形的影響更小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明內(nèi)容涉及一種高速飛行器外視相機(jī)熱防護(hù)裝置，屬于結(jié)構(gòu)防熱技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在飛行器任務(wù)執(zhí)行的過程中，有時(shí)需要拍攝飛行器機(jī)身外表面狀態(tài)與外部環(huán)境的變化。飛行器在高速飛行過程中，由于飛行器艙壁外表面與空氣高速摩擦產(chǎn)生氣動(dòng)加熱，導(dǎo)致飛行器機(jī)身外表面的溫度很高，能夠達(dá)到幾百至上千攝氏度。相機(jī)中電子元器件能夠正常工作的最高溫度為125℃，遠(yuǎn)低于飛行過程中的環(huán)境溫度，因此需要對相機(jī)進(jìn)行熱防護(hù)，保持相機(jī)的工作環(huán)境溫度在允許的范圍內(nèi)。

常規(guī)的熱防護(hù)方式有兩種：

一種是將相機(jī)安裝在飛行器外部，在相機(jī)四周包裹隔熱材料，如石英棉或隔熱瓦等，鏡頭前端放置透光的石英玻璃，減緩熱量向相機(jī)傳導(dǎo)，這種方式的缺點(diǎn)是放置艙外組件的體積較大，對飛行器外形的影響較大，使飛行器的氣動(dòng)特性發(fā)生較大的變化，此外為了維持相機(jī)的工作溫度，需要使用較厚的隔熱材料，材料體積的增大反而導(dǎo)致氣動(dòng)加熱量增大。

另一種工作原理類似內(nèi)窺鏡，將相機(jī)安裝在飛行器艙內(nèi)，將小型鏡頭單獨(dú)放置在艙外，通過柔性光纖將鏡頭與相機(jī)連接，在鏡頭四周包裹隔熱材料，鏡頭前端放置透光的石英玻璃，這種方式的優(yōu)點(diǎn)是放置在飛行器外部的裝置體積小，但缺點(diǎn)是拍攝圖像的光學(xué)分辨率低，清晰度較低，且鏡頭表面鍍膜材料能夠承受的最高溫度約200℃，高溫環(huán)境使鍍膜的透射性能發(fā)生變化，導(dǎo)致圖像清晰度進(jìn)一步下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種高速飛行器外視相機(jī)熱防護(hù)裝置，兼具降低外視相機(jī)的工作環(huán)境溫度與對飛行器氣動(dòng)外形影響的特點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種高速飛行器外視相機(jī)熱防護(hù)裝置，包括：飛行器艙壁、反射鏡保護(hù)殼、外置透視玻璃、反射鏡固定銷、反射鏡、內(nèi)置透視玻璃、相機(jī)支架、相機(jī)減振器、相機(jī)、相機(jī)密封墊和相機(jī)電纜；

反射鏡保護(hù)殼安裝在飛行器機(jī)艙外部，與飛行器艙壁連接，安裝外置透視玻璃的平面與飛行器艙壁的夾角為A；

外置透視玻璃使用高溫膠固定在反射鏡保護(hù)殼的通孔中，與反射鏡保護(hù)殼外表面平齊，高溫膠同時(shí)可減弱反射鏡保護(hù)殼向外置透視玻璃傳導(dǎo)高頻振動(dòng)；

兩個(gè)反射鏡固定銷分別安裝在反射鏡保護(hù)殼內(nèi)部，反射鏡固定在兩個(gè)反射鏡固定銷之間，反射鏡反射光線的一側(cè)朝向外置透視玻璃，該側(cè)與飛行器艙壁的夾角為B；

內(nèi)置透視玻璃使用高溫膠固定在飛行器艙壁的通孔中，與飛行器艙壁外表面平齊，高溫膠同時(shí)起到減弱飛行器艙壁向內(nèi)置透視玻璃傳導(dǎo)高頻振動(dòng)的作用；

相機(jī)支架固定在飛行器艙壁內(nèi)側(cè)，相機(jī)通過相機(jī)減振器固定在相機(jī)支架上，相機(jī)的鏡頭朝向內(nèi)置透視玻璃，相機(jī)支架與相機(jī)之間鋪設(shè)相機(jī)密封墊，固定在相機(jī)支架一側(cè)，相機(jī)電纜穿過相機(jī)支架與相機(jī)密封墊的通孔，連接相機(jī)與飛行器機(jī)艙內(nèi)部設(shè)備；

入射光線經(jīng)過外置透視玻璃照射到反射鏡上，經(jīng)過反射后穿過內(nèi)置透視玻璃，照射到相機(jī)的鏡頭中。

進(jìn)一步的，飛行器艙壁、反射鏡保護(hù)殼、相機(jī)支架均通過金屬與隔熱材料分層鋪設(shè)，內(nèi)層為金屬層時(shí)，外層為隔熱材料層；內(nèi)層為隔熱材料層時(shí)，外層為金屬層。

進(jìn)一步的，外置透視玻璃與飛行器艙壁的夾角A可以根據(jù)任務(wù)需求調(diào)整，調(diào)整范圍為0°～90°。