[發(fā)明專利]一種高速飛行器外視相機熱防護裝置

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（設計）人: 鄒凱;高陽;王長峰;潘宏祿;關發(fā)明
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 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熱防護裝置，包括飛行器艙壁、反射鏡保護殼、外置透視玻璃、反射鏡固定銷、反射鏡、內置透視玻璃、相機支架、相機減振器、相機、相機密封墊、相機電纜及電連接器，反射鏡保護殼安裝在飛行器機艙外部，外置透視玻璃固定在反射鏡保護殼中，兩個反射鏡固定銷分別安裝在反射鏡保護殼內部，用于安裝反射鏡，反射鏡反射光線的一側朝向外置透視玻璃，內置透視玻璃安裝在飛行器艙壁。本發(fā)明在飛行器機艙外部組件的尺寸，較直接將相機安裝在飛行器外部的方式更小，因此產(chǎn)生的氣動加熱量更小，對飛行器氣動外形的影響更小。

技術領域

本發(fā)明內容涉及一種高速飛行器外視相機熱防護裝置，屬于結構防熱技術領域。

背景技術

在飛行器任務執(zhí)行的過程中，有時需要拍攝飛行器機身外表面狀態(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)生氣動加熱，導致飛行器機身外表面的溫度很高，能夠達到幾百至上千攝氏度。相機中電子元器件能夠正常工作的最高溫度為125℃，遠低于飛行過程中的環(huán)境溫度，因此需要對相機進行熱防護，保持相機的工作環(huán)境溫度在允許的范圍內。

常規(guī)的熱防護方式有兩種：

一種是將相機安裝在飛行器外部，在相機四周包裹隔熱材料，如石英棉或隔熱瓦等，鏡頭前端放置透光的石英玻璃，減緩熱量向相機傳導，這種方式的缺點是放置艙外組件的體積較大，對飛行器外形的影響較大，使飛行器的氣動特性發(fā)生較大的變化，此外為了維持相機的工作溫度，需要使用較厚的隔熱材料，材料體積的增大反而導致氣動加熱量增大。

另一種工作原理類似內窺鏡，將相機安裝在飛行器艙內，將小型鏡頭單獨放置在艙外，通過柔性光纖將鏡頭與相機連接，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)點是放置在飛行器外部的裝置體積小，但缺點是拍攝圖像的光學分辨率低，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，導致圖像清晰度進一步下降。

發(fā)明內容

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

本發(fā)明的技術解決方案是：

一種高速飛行器外視相機熱防護裝置，包括：飛行器艙壁、反射鏡保護殼、外置透視玻璃、反射鏡固定銷、反射鏡、內置透視玻璃、相機支架、相機減振器、相機、相機密封墊和相機電纜；

反射鏡保護殼安裝在飛行器機艙外部，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殼的通孔中，與反射鏡保護殼外表面平齊，高溫膠同時可減弱反射鏡保護殼向外置透視玻璃傳導高頻振動；

兩個反射鏡固定銷分別安裝在反射鏡保護殼內部，反射鏡固定在兩個反射鏡固定銷之間，反射鏡反射光線的一側朝向外置透視玻璃，該側與飛行器艙壁的夾角為B；

內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，高溫膠同時起到減弱飛行器艙壁向內置透視玻璃傳導高頻振動的作用；

相機支架固定在飛行器艙壁內側，相機通過相機減振器固定在相機支架上，相機的鏡頭朝向內置透視玻璃，相機支架與相機之間鋪設相機密封墊，固定在相機支架一側，相機電纜穿過相機支架與相機密封墊的通孔，連接相機與飛行器機艙內部設備；

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

進一步的，飛行器艙壁、反射鏡保護殼、相機支架均通過金屬與隔熱材料分層鋪設，內層為金屬層時，外層為隔熱材料層；內層為隔熱材料層時，外層為金屬層。

進一步的，外置透視玻璃與飛行器艙壁的夾角A可以根據(jù)任務需求調整，調整范圍為0°～90°。