临近空间飞行器用吊舱的制作方法

本实用新型涉及飞行器技术领域，更具体地，涉及一种临近空间飞行器用吊舱。

背景技术：

临近空间一般是指距地面20～100公里的空域，由于其重要的开发应用价值而在国际上引起广泛关注。临近空间飞行器是指仅在或能在近空间作长期、持续飞行的飞行器或亚轨道飞行器或在临近空间飞行的高超声速巡航飞行器，具有航空、航天飞行器所不具有的优势，特别是在通信保障、情报收集、电子压制、预警、民用等方面极具发展潜力。

临近空间飞行器的诸多电子设备集中在吊舱中，导致吊舱中的发热功率非常大。吊舱中的电子设备能够正常工作的基本条件是，吊舱需要提供一个相对稳定的温度环境。由于临近空间包括了平流层、中间层以及热层，吊舱内环境温度受到临近空间的环境温度、大气气压、大气密度以及太阳辐射的影响比较大。吊舱内部可能会出现白天温度过高，夜间温度过低的问题。由于临近空间飞行器的能源管理非常严格和紧张，吊舱不适宜采用诸如空调降温等主动温控策略。所以，现阶段，对临近空间飞行器吊舱的保温和散热要求具有较高的挑战性。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种可有效控制吊舱的热量散失速度的临近空间飞行器用吊舱。

根据本实用新型提供一种临近空间飞行器用吊舱，包括吊舱本体和覆盖件，在所述吊舱本体上设置有散热部，用于散失吊舱本体内部的热量，所述覆盖件可移动连接在吊舱本体的外部，用于覆盖住所述散热部或者与所述散热部间隔一定距离。

优选地，包括与所述覆盖件相连接的覆盖件驱动装置，所述覆盖件驱动装置固定于所述吊舱本体内，用于驱动所述覆盖件沿远离和靠近所述散热部的方向运动。

优选地，所述覆盖件驱动装置包括电机和齿轮齿条传动器，所述电机的动力输出端与所述齿轮齿条传动器的齿轮相连接，所述齿轮齿条传动器的齿条的自由端与所述覆盖件相连接。

优选地，所述电机为步进电机或者伺服电机。

优选地，在所述齿条和覆盖件之间还设置有连接杆，所述齿条的自由端通过所述连接杆与所述覆盖件连接。

优选地，还包括用于控制吊舱本体内温度的温控单元，所述温控单元位于所述吊舱本体内，并与所述覆盖件驱动装置电性连接。

优选地，所述温控单元包括控制箱，以及与所述控制箱电性连接的温度传感器，所述温度传感器采集所述吊舱本体内部的温度信号，并向所述覆盖件驱动装置传送控制指令。

优选地，所述散热部由导热材料形成。

优选地，所述导热材料为金属。

优选地，在所述吊舱本体的散热部之外的外表面上，以及覆盖件的外表面上分别设置有热控涂层，所述热控涂层用于减少所述吊舱本体内部对太阳辐射能的吸收，并加快所述吊舱本体内部的热量散热。

优选地，所述热控涂层为铝箔层。

优选地，所述吊舱本体为长方体结构，所述散热部设置在所述吊舱本体的顶壁上。

优选地，所述覆盖件与所述散热部的形状相配，使得所述覆盖件能够盖合在所述散热部上。

优选地，在所述散热部上设置有多个散热片。

优选地，所述散热部突出在所述吊舱本体的外表面。

根据本实用新型提供的临近空间飞行器用吊舱，由于所述覆盖件能够根据温度变化及时调整与所述散热部之间的远离距离，或者覆盖住所述散热部，从而可有效控制吊舱的热量散失速度，使得吊舱内部的温度维持在一个合理的范围内，确保了吊舱内部的电子设备等在一个良好的温度环境下运行。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1为根据本实用新型实施例的临近空间飞行器用吊舱处于内部保温状态的立体结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的临近空间飞行器用吊舱处于散热状态的立体结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例的临近空间飞行器用吊舱的覆盖件结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

图1-2示出了根据本实用新型实施例的临近空间飞行器用吊舱。如图1-2所示，所述临近空间飞行器用吊舱包括吊舱本体1和覆盖件2，所述吊舱本体1内部形成诸如电子设备等的容纳空间，在所述吊舱本体1上设置有散热部11，用于散失吊舱本体1内部的热量，所述覆盖件2可移动连接在吊舱本体1的外部，用于覆盖住所述散热部11或者与所述散热部11间隔一定距离。

所述临近空间飞行器用吊舱包括与所述覆盖件2相连接的覆盖件驱动装置，所述覆盖件驱动装置固定于所述吊舱本体1内，用于驱动所述覆盖件2运动。

在一个实施例中，所述覆盖件驱动装置包括电机(图中未示)和齿轮齿条传动器3，所述电机的动力输出端与所述齿轮齿条传动器3的齿轮相连接，所述齿轮齿条传动器3的齿条的自由端与所述覆盖件2连接。在所述齿条和覆盖件2之间还设置有连接杆4，所述连接杆4穿过所述散热部11，所述齿条的自由端通过所述连接杆4与所述覆盖件2连接。

优选的，所述电机为步进电机或者伺服电机，这样可以根据对散热速度的要求，通过所述电机控制覆盖件与所述散热部之间的远离距离。例如，当需要快速散热时，通过电机控制齿轮齿条传动器3的齿条运动，齿条带动所述覆盖件2远离所述散热部较大距离，实现快速散热。

在可替代的实施例中，所述覆盖件驱动装置可为气动装置，例如在所述吊舱本体1的内壁上固定气缸，所述气缸的活塞杆与所述覆盖件相连接，来驱动所述覆盖件2运动。

所述覆盖件驱动装置可以根据需要设置多个，例如两个或者四个，本实施例中为两个。

在所述吊舱本体1内还设置有温控单元，所述温控单元与所述覆盖件驱动装置电性连接。所述温控单元包括控制箱5，以及与所述控制箱5电性连接的温度传感器(图中未示)，所述温度传感器用于所述吊舱本体1内部的采集温度信号，并向所述覆盖件驱动装置传送控制指令，根据温度变化情况实时的驱动所述覆盖件2运动。

参考图2，通过温控单元可设置控制温度的第一预设值和第二预设值，例如两者分别为-5℃和50℃，当吊舱本体1内的温度高于所述第二预设值时，所述控制箱5向所述覆盖件2驱动装置传输启动命令，推动所述覆盖件2远离所述散热部11，使得大气流经所述散热部11，快速带走吊舱本体1内的热量。参考图1，当吊舱本体1内的温度低于所述第一预设值时，控制箱5向所述覆盖件驱动装置传输关闭命令，覆盖件2关闭，覆盖住所述散热部11，防止吊舱本体1内部的热量散热。当然，也可通过控制单元设置温度-开合距离变化曲线，通过吊舱本体1内部温度值，随时调节所述覆盖件2与所述散热部11之间的远离距离，从而控制散热速度，这里不再赘述。

在其中一个实施例中，所述吊舱本体1大致为长方体箱体式结构，所述散热部11设置在所述吊舱本体1的顶壁上。本技术领域人员应该理解，所述吊舱本体的形状不限于立方体，可以为例如球形、椭球形或者是圆筒形等任一形状。

所述散热部11设置在所述吊舱本体1的外壁上，用于实现所述吊舱本体1内部与外部环境的热交换。作为一种优选方案，所述散热部11突出在所述吊舱本体1的外表面，并且在所述散热部11上设置有多个散热片111，以便于增加热交换效率。当然，也可以将散热部11设置成所述吊舱本体1的其中一个外壁，此时，散热部11直接与吊舱本体1的内部空间相接触。

参考图3，相对应的，所述覆盖件2为盖状结构，所述覆盖件2上设有凹陷部21，其形状与所述散热部11相配，使得所述覆盖件2能够盖合在所述散热部11上。进一步的，在凹陷部21上可以对应每个散热片111设置多个收容槽(图中未示)，用于分别收容对应的散热片111，使得所述覆盖件2盖合到所述散热部11上后，覆盖件2不仅能够整体覆盖所述散热部11，各个散热片111还能分别收容进所述收容槽，从而起到更好的维持吊舱本体1内的温度环境。

所述散热部11由导热材料形成，可为金属但不限于金属，例如铝材。

在所述吊舱本体的散热部之外的外表面上，以及覆盖件2的外表面上分别设置有热控涂层(图中未示)，所述热控涂层用于减少所述吊舱本体1内部对太阳辐射能的吸收，并加快所述吊舱本体1内部的热量散发。这样可以使得所述吊舱本体1以及覆盖件2在具有较高的辐射率还具有较低的太阳吸收率，以便于使所述吊舱本体内电子设备产生的热量及时扩散到吊舱本体外部，并且同时还能尽量减少外部太阳光线照射引起的吊舱内部温度骤升。优选的，所述热控涂层为铝箔层。

临近空间飞行器在运行过程中，当吊舱本体1内部的电子设备由于较长时间运行产生较多的热量，使得吊舱本体内部的温度升高时，温度传感器将检测到的温度值传输给控制单元，控制单元将所述覆盖件驱动装置发送开启命令，驱动所述覆盖件2远离所述散热部一定距离，对吊舱进行散热。当温度传感器检测到所述吊舱本体1内的温度降低到一定值后，例如晚上温度骤降时，控制单元向所述覆盖件驱动装置发送装置，驱动所述覆盖件2朝向所述散热部闭合，覆盖住所述散热部，或者是缩小与所述散热部11的远离距离，降低空气流经所述散热部的速度，从而减小吊舱本体的热量损失。

本实用新型提供的临近空间飞行器用吊舱，由于所述覆盖件能够根据温度变化及时调整与所述散热部之间的远离距离，或者覆盖住所述散热部，从而可有效控制吊舱的热量散失速度，使得吊舱内部的温度维持在一个合理的范围内，确保了吊舱内部的电子设备等在一个良好的温度环境下运行。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。