一种直升机设备舱进排气散热结构的制作方法

本发明属于直升机环境控制与空气动力学设计技术领域，特别涉及一种直升机设备舱进排气散热结构。

背景技术：

随着直升机技术的更新换代，其任务需求愈加繁多，其中武装直升机尤为如此，多功能化，高生存能力，全天候作战缺一不可。为了满足武装直升机复杂的任务需求，先进的航电系统必不可少。综合航空电子系统发展至今，经历了分散、联合、综合到高度综合这4个阶段，功能越来越复杂，综合程度越来越高。航电系统的集成化给武装直升机带来作战性能提升的同时，也带来了设备功率较高、散热量大，设备舱温度过高的问题，一旦设备舱内温度超过设备的工作温度上限，便有发生设备故障报错或死机的风险，这极大地威胁了直升机的飞行安全。设备舱的散热主要靠风冷被动散热，因此设备舱进排气散热系统的设计非常重要。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种直升机设备舱进排气散热结构，来提升直升机设备舱的被动风冷散热能力，防止设备舱内设备因工作环境温度高而发生故障。

本申请直升机设备舱进排气散热结构，在直升机设备舱前开口处设置进气口外罩，在直升机设备舱后开口处设置排气口外罩，在机身内部的位于进气口外罩与排气口外罩之间设置有挡板，所述挡板用于拦阻由进气口外罩进入的气流沿直线运动到所述排气口外罩处，所述进气口外罩采用抛物线形斜切处理，所述斜切处理是指所述进气口外罩的入风口轮廓线自连接设备舱的上端到连接设备舱的下端呈抛物线延伸，且所述轮廓线与设备舱垂线呈一定角度，所述角度设置成能够使进气口外罩的下端覆盖长度为设备舱上端覆盖长度的0.4-0.6倍。

根据本申请的至少一个实施方式，还包括防雨斗，所述防雨斗自所述进气口外罩向舱内方向以及向舱顶方向成斜面延伸。

根据本申请的至少一个实施方式，所述进气口外罩尾部与防雨斗侧壁作相切处理。

根据本申请的至少一个实施方式，所述防雨斗与机身水平面呈60-70°。

根据本申请的至少一个实施方式，所述防雨斗前缘与机身蒙皮作相切处理。

根据本申请的至少一个实施方式，所述防雨斗侧壁为三角形结构。

根据本申请的至少一个实施方式，所述排气口外罩采用抛物线形斜切处理，使排气口外罩的下端覆盖长度为其上端覆盖长度的0.5-0.7倍。

根据本申请的至少一个实施方式，排气口外罩的下端覆盖长度为其上端覆盖长度的0.4倍。

根据本申请的至少一个实施方式，所述挡板板面垂直于由所述进气口外罩与所述排气口外罩所形成的连线。

根据本申请的至少一个实施方式，所述进气口外罩的下端覆盖长度为设备舱上端覆盖长度的0.5倍。

本申请提供的直升机设备舱进排气散热结构经cfd数值模拟及装机试飞验证，换装该进排气散热系统后，较常规方案可提高约10倍的进排气流量，降低8℃左右的设备舱温度，显著改善了设备的超温故障问题。

附图说明

图1是本申请直升机设备舱进排气散热结构的一优选实施例的应用示意图。

图2是本申请直升机设备舱进排气散热结构的进气口局部特征图。

图3是本申请直升机设备舱进排气散热结构的排气口局部特征图。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

本申请直升机设备舱进排气散热结构，用于防止设备舱内设备因工作环境温度高而发生故障，本申请直升机设备舱进排气散热结构包括进气口外罩与出气口外罩，如图1所示，1为进气口外罩，2为安装进气口外罩的进气口防雨斗，3为排气口外罩，4为安装排气口外罩的排气口防雨斗，5为挡板，6为设备舱内的设备。

本实施例中，空气自进气口进入设备舱，经挡板导流，将冷空气导入到舱内的设备处，对设备进行降温，之后由排气口排出。

本实施例中，进气口外罩1设置在设备舱前开口处，排气口外罩3设置在设备舱后开口处，进气口外罩1可使前开口处于高压区，排气口外罩3则使后开口处于低压区，从而加速设备舱内空气流动速度，增大进排气流量，加快设备舱内部与舱外冷空气的热量交换，降低舱内环境温度，而挡板(导流板)的增加则改变了舱内空气流动方向，使得冷空气更多地流经设备舱深处区域，提高散热效率。

本实施例中，所述进气口外罩采用抛物线形斜切处理，所述斜切处理是指所述进气口外罩的入风口轮廓线自连接设备舱的上端到连接设备舱的下端呈抛物线延伸，且所述轮廓线与设备舱垂线呈一定角度，所述角度设置成能够使进气口外罩的下端覆盖长度为设备舱上端覆盖长度的0.4-0.6倍

该实施例参考图2，进气口外罩1在直升机前飞方向上包括前端与后端，前端敞口，后端连接到蒙皮上(或其它实施例的防雨斗上)，进气口外罩1的前端开口呈抛物线形状，自上方连接蒙皮(或防雨斗)的一端向后、下方呈抛物线形状延伸，图中1-1为抛物线斜切形状，1-2为进气口外罩1后端与机体蒙皮或防雨斗的相切处理形状，该形状能够减少进气的速度损失。

本实施例中，进气口外罩1上方自前端向后端延伸有l长度，经过斜切处理后，进气口外罩1下方自前端向后端延伸有0.4-0.6l，图示中给出了一个更优的实施方案，即下端有0.5l的未被进气口外罩1覆盖的区域。

在一些可选的实施方式中，为了在提高进排气流量的同时避免雨水过多进入设备舱，本申请还包括防雨斗，所述防雨斗自所述进气口外罩向舱内方向以及向舱顶方向成斜面延伸。

图2给出了进气口防雨斗2的结构示意图，其包括ab两部分，其中a部分位于进气口外罩1的后端，b部分位于进气口外罩1的前端，a部分基本被进气口外罩1所覆盖，其呈板状自设备舱底端向顶端延伸，底端连接进气口外罩1，顶端向机内方向倾斜，并设置有通向舱内的入口，图2中，2-1为防雨斗前缘与机身蒙皮作相切处理，可减少逆压梯度，提高进气效率；2-2为防雨斗前部曲面与中部平面作相切处理，可减少进气速度损失，2-3可以作为防雨斗的一部分，呈三角形，中部平板斜置20°～30°，即所述防雨斗与机身水平面呈60-70°。

图3给出了本申请排气口外罩3与排气口防雨斗4的结构示意图。该结构与进气口外罩1与进气口防雨斗2之间的连接结构相似，3-1为排气口外罩口部采用抛物线形斜切处理，下端切口长度为设备舱后开口长度的0.5-0.7倍，可大大降低排气口处的气压，同时减少排气口外罩底部对排气的阻塞，提高排气流量；3-2为排气口外罩前缘与机身蒙皮作相切处理，使来流更为顺畅；4-1防雨斗全部由平面构成，口部为矩形；4-2为防雨斗侧壁三角形，中部平板斜置约20°～30°。

在一些可选的实施方式中，如图3所示，排气口外罩的下端覆盖长度为其上端覆盖长度的0.4倍，即有0.6倍的长度未被排气口外罩3所覆盖。

在一些可选的实施方式中，如图1所示，所述挡板板面垂直于由所述进气口外罩与所述排气口外罩所形成的连线，挡板上沿与设备舱上壁板相接，为直线构型，下沿与设备舱下壁板相接，为直线构型。

本申请经cfd数值模拟及装机试飞验证，换装该进排气散热系统后，较常规方案可提高约10倍的进排气流量，降低8℃左右的设备舱温度，显著改善了设备的超温故障问题。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。