飞行器部件的热绝缘及其组装和使用方法与流程

文档序号:16045753发布日期:2018-11-24 10:51阅读:217来源:国知局

本公开涉及飞行器领域,具体地讲,涉及减轻飞行对飞行器上的电子设备的热影响。

背景技术

超音速飞行常常被表征为以超过5马赫的速度穿过大气飞行。在这些速度下,飞行器的前沿面的气动加热成为问题。气动加热是由流体(例如,空气)在机体上的流动产生的机体的加热。

在超音速飞行中,撞击在飞行器上的空气分子的速度在飞行器的前缘附近迅速下降到零。随着空气分子的动能转化为热能,发生前沿面的加热。热能加热前沿面,前沿面可将热传递到飞行器的其它部分(例如,飞行器上的电子设备)。在超音速下,前沿面的温度可超过1000摄氏度。在过去几十年里已做了相当大的努力,试图解决与超音速载具的气动加热关联的问题。



技术实现要素:

一个方面包括一种用于飞行器的热绝缘系统,所述飞行器包括至少一个高温部件和至少一个温度敏感部件。该热绝缘系统包括载体(carrier),该载体具有包括生成第一磁场的第一多个磁体的内表面以及热耦合到所述至少一个高温部件的外表面。该热绝缘系统还包括被载体的内表面围绕的容器,该容器具有包括生成第二磁场的第二多个磁体的外表面以及热耦合到所述至少一个温度敏感部件的内表面,所述第二磁场与第一磁场相反取向。第一磁场和第二磁场在载体的内表面与容器的外表面之间生成间隙,以减小从所述至少一个高温部件到所述至少一个温度敏感部件的热传递。

另一方面包括一种在飞行器的操作期间将飞行器的高温部件与飞行器的温度敏感部件热隔离的方法。该方法包括利用邻接飞行器上的载体的内表面的第一多个磁体生成第一磁场,其中所述载体包括热耦合到高温部件的外表面。该方法还包括利用邻接被载体的内表面围绕的容器的外表面的第二多个磁体生成与第一磁场相反取向的第二磁场,其中所述容器具有热耦合到温度敏感部件的内表面。该方法还包括利用第一磁场和第二磁场在载体的内表面与容器的外表面之间生成间隙,以减小在飞行器的操作期间从高温部件到温度敏感部件的热传递。

另一方面包括一种用于包括高温部件和温度敏感部件的飞行器的热绝缘系统的组装方法。该方法包括将第一多个磁体联接到载体的内表面,其中所述第一多个磁体生成第一磁场。该方法还包括将高温部件热耦合到载体的外表面。该方法还包括将第二多个磁体联接到容器的外表面,其中所述第二多个磁体生成与第一磁场相反取向的第二磁场。该方法还包括将温度敏感部件热耦合到容器的内表面。该方法还包括将容器定位在载体的内部空间内,其中该内部空间由载体的内表面限定。

上述发明内容提供了本说明书的一些方面的基本理解。该发明内容不是本说明书的广泛概述。其既非旨在识别本说明书的关键或重要要素,也非界定本说明书的特定实施方式的任何范围或权利要求的任何范围。其唯一目的在于以简化的形式呈现本说明书的一些概念,作为稍后呈现的更详细的描述的序言。

附图说明

现在仅作为示例并参照附图来描述一些方面。在所有附图上相同的标号表示相同的元件或相同类型的元件。

图1示出示例性实施方式中的飞行器。

图2示出示例性实施方式中的热绝缘系统。

图3示出示例性实施方式中的图2的热绝缘系统的另一示图。

图4示出示例性实施方式中的图2的热绝缘系统的另一示图。

图5示出示例性实施方式中的图2的热绝缘系统的另一示图。

图6示出示例性实施方式中的另一飞行器。

图7示出示例性实施方式中的图6的飞行器的圆柱段。

图8示出示例性实施方式中的图7的圈体(collar)的一部分和圆柱段的一部分。

图9是示例性实施方式中的在飞行器的操作期间将飞行器的高温部件与飞行器的温度敏感部件热隔离的方法的流程图。

图10是示例性实施方式中的用于包括高温部件和温度敏感部件的飞行器的热绝缘系统的组装方法的流程图。

图11示出示例性实施方式中的内表面联接有磁体的载体。

图12示出示例性实施方式中的热耦合到高温部件的载体的外表面。

图13示出示例性实施方式中的容器的外表面联接有磁体的容器。

图14示出示例性实施方式中的定位在载体的内部空间内的容器。

图15示出示例性实施方式中的包括减震止动件的热绝缘系统。

图16示出示例性实施方式中的使用悬臂式容器的热绝缘系统。

具体实施方式

附图和以下描述示出了特定示例性实施方式。因此将理解,尽管本文中未明确地描述或示出,本领域技术人员将能够想到具体实现实施方式的原理并包括在实施方式的范围内的各种布置方式。此外,本文所描述的任何示例旨在帮助理解实施方式的原理,应该被解释为不限于这些具体陈述的示例和条件。结果,本发明构思不限于下面所描述的特定实施方式或示例,而是由权利要求及其等同物限定。

本文所描述的实施方式在飞行期间(例如,在超音速飞行期间)使用磁场来在高温部件(例如,飞行器的前沿面)与温度敏感部件(例如,飞行器上的电子设备)之间生成间隙,从而为飞行器部件提供热绝缘。该间隙可减小从高温部件到温度敏感部件的热传递。

图1示出了示例性实施方式中的飞行器100。根据需要,飞行器100可由人操作或为无人操作的。飞行器100只是能够以超音速飞行的飞行器的一种配置,可根据需要实现其它配置(未示出)。例如,根据需要,飞行器100可具有不同的形状、尺寸、纵横比等。因此,出于讨论的目的,仅按照特定配置示出飞行器100。

在此实施方式中,飞行器100包括至少一个高温部件106(例如,前沿面、喷气发动机部件、火箭部件、热电池部件等)。例如,一些前沿面位于飞行器100的机翼108上,并且一些前沿面位于飞行器100的尾部110上。在飞行器100在超音速飞行中操作(例如,飞行器100以5马赫或以上的超音速移动)期间,前沿面受到高速移动的空气分子撞击,这会加热前沿面。因此,高速的受热前沿面可被认为是高温部件106。前沿面的温度可超过1000摄氏度,这可加热飞行器100内可能对高温敏感的部件。例如,在这样的高温下,热可能从前沿面迅速传递到飞行器100的内部,从而对飞行器100内的电子系统(例如,飞行电子设备、控制系统等)产生不利影响。

图2示出了示例性实施方式中的用于飞行器100的热绝缘系统200。热绝缘系统200可用于在至少一个高温部件106与至少一个温度敏感部件206(例如,飞行器100上的电子设备)之间提供热绝缘。热绝缘系统200包括围绕容器204的载体201。在一些实施方式中,载体201和/或容器204可由导磁材料形成,或者可包括具有导磁包层的钢。导磁材料的一个示例是诸如的镍铁软磁合金。载体201的外表面222热耦合至高温部件106。载体201具有由载体201的内表面202限定的内部空间214。容器204包括用于飞行器100的温度敏感部件206(例如,电子设备),其热耦合到容器204的内表面220。用于飞行器100的温度敏感部件206的一些示例包括电源、处理器、存储器装置、加速度计、射频(rf)发送器、rf接收器、惯性传感器等。

在示例性实施方式中,第一多个磁体208嵌入内表面202内和/或位于内表面202的表面上。磁体208生成在箭头所指示的方向上朝着容器204取向的第一磁场216。

此外,在示例性实施方式中,第二多个磁体209嵌入容器204的外表面210内和/或位于容器204的外表面210的表面上。磁体209生成在箭头所指示的方向上朝着载体201的内表面202取向的第二磁场218。

磁体208-209的磁场被配置为彼此相反。例如,磁体208的磁场取向被配置为与磁体209的磁场取向相反。由于相反的磁场,容器204与载体201的内表面202分隔开,并且可在载体201的内部空间214内居中。这种分隔在载体的内表面202与容器204的外表面210之间形成间隙212。根据需要,磁体208-209可包括永磁体或电磁体或者永磁体和电磁体的某种组合。可用于形成磁体208-209的材料的一些示例包括由co、fe、cu、zr形成的heusler合金、co、fe、cu、zr的烧结合金、ndfeb、smco、alnico等。在较高的场强下,磁体208-209可包括圆角以避免极端b场增强。

用于载体201和/或容器204的壁材料可由诸如钢的较低磁导率材料形成。壁也可由诸如铁、镍、钴和合金的较高磁导率材料形成。

在飞行(例如,超音速飞行)期间,飞行器100(参见图1)的高温部件106的温度增加并且可将热传递到载体201中。由于磁体208-209之间的磁斥力而形成的间隙212防止容器204直接接触载体201。因此,间隙212减小了载体201与容器204之间的热传递,继而减小了载体201与温度敏感部件206之间的热传递。在一些实施方式中,容器204的外表面210可包括红外(ir)反射涂层和/或低发射率涂料,其被配置为减小由于辐射热传递而导致的从载体201到容器204的热传递。在其它实施方式中,间隙212可处于真空下以减小由于对流热传递而导致的载体201与容器204之间的热传递。因此,真空管线可连接到载体201的内部空间214,并且真空源可连接到真空管线。

在一些实施方式中,冷却剂可在间隙212内流动,使得冷却剂从容器204移除热。根据需要,冷却剂可以是气体或液体。例如,冷却剂可以是用于飞行器100的燃料,其通过间隙212流过容器204。因此,冷却剂管线可连接到载体201的内部空间214,并且冷却剂源可连接到冷却剂管线。在一些实施方式中,用于飞行器100的燃料源可连接到冷却剂管线。

图3示出了示例性实施方式中的热绝缘系统200的另一示图。在此实施方式中,沿着容器204的外表面210的磁体209是电磁体。容器204内的控制器302能够生成励磁电流308,其用于生成和/或改变磁体209的磁场强度。在飞行期间,控制器302可将励磁电流308提供给磁体209以在载体201的内表面202与容器204的外表面210之间生成间隙212。

在一些实施方式中,控制器302可监测间隙212并调节励磁电流308以调节间隙212。在飞行器100的飞行期间,随着在载体201与容器204之间引入运动,湍流可导致间隙212的大小变化。随着时间的推移,间隙212的这些运动或变化可能由于在容器204上感应的随时间变化的磁场而导致容器204的加热。控制器302能够监测间隙212的改变并且改变励磁电流308以抑制或减小间隙212的变化,继而减小可能由于磁涡流而施加在容器204上的加热。

尽管控制器302的具体硬件实现方式受设计选择限制,但是一个特定实施方式包括与电流驱动器306连接的一个或更多个处理器304。处理器304包括能够执行本文所描述的功能的任何电子电路和/或光电路。例如,处理器304可执行本文中针对控制器302所描述的任何功能。处理器304可包括一个或更多个中央处理单元(cpu)、微处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、可编程逻辑器件(pld)、控制电路等。处理器的一些示例包括coretm处理器、高级精简指令集计算(risc)机器处理器等。

电流驱动器306包括能够生成和/或改变励磁电流308的任何电子电路和/或光电路和/或功率电子电路。例如,电流驱动器306可包括用于生成和/或改变励磁电流308的固态功率继电器、开关触点功率继电器、晶体管、金属氧化物场效应晶体管(mosfet)、场效应晶体管(fets)等。

图4示出了示例性实施方式中的热绝缘系统200的另一示图。如图4所示,温度敏感部件206能够利用一个或更多个收发器404来与外部系统402(例如,容器204外部的电子系统)通信。收发器404可包括允许温度敏感部件206与外部系统402之间的非接触或非导热通信的rf发送器/接收器对、光学发送器/接收器对、光纤束、小规格铜线、石英纤维等。期望非接触或非导热通信以减小从载体201到容器204的热传递并最终减小从载体201到温度敏感部件206的热传递

图5示出了示例性实施方式中的热绝缘系统200的另一示图。如图5所示,沿着载体201的内表面202的磁体208是电磁体。控制器502能够生成励磁电流508,其用于生成和/或改变磁体208的磁场强度。在飞行期间,控制器502可将励磁电流508提供给磁体208以在载体201的内表面202与容器204的外表面210之间生成间隙212。

在一些实施方式中,控制器502可按照先前针对控制器302描述的方式监测间隙212并调节励磁电流508以调节间隙212。在控制器302和控制器502二者均包括在热绝缘系统200中的实施方式中,在飞行期间可在控制器302与控制器502之间进行协调以启动间隙212和/或改变间隙212。这种协调可使用关于图4示出并先前讨论的收发器404来进行。在仅存在控制器302的实施方式中,则磁体208可包括永磁体,而磁体209包括电磁体。在仅存在控制器502的实施方式中,则磁体209可包括永磁体,而磁体208包括电磁体。

尽管控制器502的具体硬件实现方式受设计选择限制,但是一个特定实施方式包括与电流驱动器506连接的一个或更多个处理器504。处理器504可包括先前针对处理器304所描述的硬件实施方式,并且电流驱动器506可包括先前针对电流驱动器306所描述的硬件实施方式。

图6示出了示例性实施方式中的另一飞行器600。在一些实施方式中,飞行器600可被配置用于超音速飞行(例如,飞行器600可被配置为以5马赫及以上的超音速飞行)。飞行器600只是飞行器的一种配置,根据需要可实现其它配置(未示出)。例如,根据需要,飞行器600可具有不同的形状、尺寸、纵横比等。因此,出于讨论的目的,仅按照特定配置示出飞行器600。在此实施方式中,飞行器600包括沿着圈体604的外表面603设置的高温部件602(例如,前沿面)。

图7示出了包括圆柱段702的飞行器600的一部分。在此示图中,磁体209位于圆柱段702的外表面704上。图7还示出了联接到圆柱段702的圆锥706-707。圆锥706联接到圆柱段702的端部708,并且圆锥707联接到圆柱段702的端部709。在圆锥706-707与端部708-709相遇的地方,形成特征以防止圈体604沿着圆柱段702的长轴710在圆柱段702的端部708-709之间轴向平移。在此实施方式中,圈体604相对于圆柱段702自由旋转。

在此实施方式中,圈体604环绕飞行器600的圆柱段702。在一些实施方式中,圆柱段702的外表面704可包括ir反射涂层,其被配置为减小由于辐射热传递而导致的从圈体604到圆柱段702的热传递。

图8示出了飞行器600的圈体604的一部分和圆柱段702的一部分。在此示图中,圈体604环绕圆柱段702。具体地,圈体604的内表面802面向圆柱段702的外表面704。圈体604包括多个磁体208和/或磁体208的阵列。圆柱段702还包括多个磁体209和/或磁体209的阵列。磁体208-209具有相反的磁场,其在圈体604与圆柱段702之间生成间隙804。

在飞行期间,飞行器600(参见图6)的高温部件602(例如,前沿面)的温度增加,并且高温部件可将热传递至圈体604。如果圈体604与圆柱段702热接触,则将经由圈体604从高温部件602到圆柱段702中发生热转移。然而,由于磁体208-209之间的磁斥力而形成的间隙804防止圈体604接触飞行器600的圆柱段702。因此,间隙804减小了圈体604与圆柱段702之间的热传递,继而减小了圈体604与容纳在圆柱段702内的温度敏感部件206之间的热传递。在一些实施方式中,控制器302和/或控制器502可如先前针对图3和图5所述监测间隙804。例如,利用控制器302修改施加到磁体209的励磁电流308和/或利用控制器502修改施加到磁体208的励磁电流508。因此,先前针对控制器302和/或控制器502描述的任何功能可应用于控制飞行器600中的间隙804。

利用在飞行器上的高温部件与温度敏感部件之间生成的磁间距,可减小或消除气动加热,特别是在飞行器超音速飞行期间。

图9是示例性实施方式中的在飞行器的操作期间将飞行器的高温部件与飞行器的温度敏感部件热隔离的方法900的流程图。将关于热绝缘系统200来描述方法900,但是方法900可由其它系统(未示出)执行。本文所描述的方法的步骤可包括其它步骤(未示出)。另外,步骤可按照替代顺序执行。

参照图2,邻接载体201的内表面202的磁体208生成磁场216(参见步骤902)。容器204上的磁体209也生成磁场218。磁场218与磁场216相反取向(参见步骤904)。磁体208-209可包括永磁体、电磁体或者永磁体和电磁体的组合。由于磁场216和磁场218彼此相反,所以在载体201与容器204之间生成斥力,从而形成间隙212(参见步骤906)。间隙212将容器204与载体201分隔开,并在容器204与载体201之间提供热障。当高温部件106热耦合到载体201的外表面222,并且温度敏感部件206热耦合在容器204的内表面220中时,利用间隙212来减小从高温部件106到温度敏感部件206的热传递。

图10是示例性实施方式中的用于包括高温部件和温度敏感部件的飞行器的热绝缘系统的组装方法1000的流程图。将关于热绝缘系统200来描述方法1000,但是方法1000可应用于其它绝热系统(未示出)。

在热绝缘系统200的组装处理期间,磁体208联接到载体201的内表面202(参见步骤1002)。磁体208按照呈现相同的磁场取向(例如,北极指向载体201的内部空间214中的磁场216)的方式联接。磁体208可结合到内表面202(例如,使用粘合剂),使用紧固件附连,和/或部分地或完全地形成在载体201的内表面202内。图11示出了示例性实施方式中的具有联接到内表面202的磁体208的载体201。

载体201的外表面222热耦合到高温部件106(参见步骤1004)。例如,根据需要,外表面222可使用任何数量的导热材料来热耦合到机身102的前缘、发动机外壳或者飞行器100上的其它高温特征。图12示出了示例性实施方式中的热耦合到高温部件106的载体201的外表面222。

磁体209联接到容器204的外表面210(参见步骤1006)。磁体209按照呈现相同的磁场取向(例如,磁场218)的方式联接。磁体209可结合到外表面210(例如,使用粘合剂),使用紧固件附连,和/或部分地或完全地形成在容器204的外表面210内。图13示出了示例性实施方式中的具有联接到容器204的外表面210的磁体209的容器204。

容器204的内表面220热耦合到温度敏感部件206(参见步骤1008)。例如,根据需要,容器204的内表面220可使用任何数量的导热材料来热耦合到电子设备、传感器、电源或者飞行器100上的其它温度敏感特征。图13示出了示例性实施方式中的热耦合到温度敏感部件206的容器204的内表面220。

容器204被定位在载体201的内部空间214内,其中内部空间214由载体201的内表面202限定(参见步骤1010)。图14示出了示例性实施方式中的定位在载体201的内部空间214内的容器204。

图15示出了示例性实施方式中的包括减震止动件1502的热绝缘系统200。尽管减震止动件1502被示出为位于载体201的内表面202上,但是减震止动件1502可另选地或另外地位于容器204的外表面210上。在此实施方式中,减震止动件1502用于防止在由磁体208-209生成的斥力被暂时压制(例如,由于高加速事件)的情况下载体201接触容器204。减震止动件1502可用于防止在这些极端情况下可能发生的对热绝缘系统200的损坏。减震止动件1502可由高温减震材料形成。高温减震材料的一些示例包括硅橡胶、氟硅橡胶、氟碳化合物、高密度聚乙烯、全氟弹性体化合物等。在一些实施方案中,载体201的内表面202和/或容器204的外表面210可被配置为将载体201和容器204的相对移动转换为电流(例如,使用嵌入载体201和/或容器204内的导电线圈)。从相对移动收集的电流可用于为小传感器或电子部件(例如,温度敏感部件206的小功率负载)供电。除了生成电流之外,线圈还可提供减振。

在一些实施方式中,载体201和/或容器204可包括热电冷却器。例如,容器204的外表面210可包括热电冷却器的热侧,冷侧沿着容器204的内表面220设置。在将热辐射到载体201的内部空间214中的同时,热电冷却器可使用电流(例如,收集的电流)来冷却容器204的内部。

图16示出了示例性实施方式中的使用悬臂式容器204的热绝缘系统200。在一些情况下,可能可取的是在确保高功率连接可从载体201横穿到容器204中的同时,通过允许容器204直接接触燃料来冷却容器204。例如,载体201可包括用于飞行器100的燃料箱,而温度敏感部件206可包括用于无线电检测和测距(radar)系统的高功率微波放大器。进入燃料箱的悬臂式容器204允许容器204被燃料围绕,这冷却了容器204。然而,如前所述,可使用磁场216和磁场218来控制容器204的运动。在一些实施方式中,容器204可包括热交换器。当热交换器被置于燃料箱内以利用燃料作为冷却剂时,热交换器的典型布置在燃料箱的底部。当容器204包括热交换器时,对于将热交换器置于燃料箱内可存在附加选项(例如,在燃料箱的侧面或顶部)。

附图中示出或本文中描述的各种元件中的任何元件可被实现为硬件、软件、固件或者这些的某种组合。例如,元件可被实现为专用硬件。专用硬件元件可被称为“处理器”、“控制器”或某种相似的术语。当由处理器提供时,功能可由单个专用处理器、单个共享处理器或多个单独的处理器(其中一些可共享)提供。此外,术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应被解释为专指能够执行软件的硬件,可隐含地包括(但不限于)数字信号处理器(dsp)硬件、网络处理器、专用集成电路(asic)或其它电路、现场可编程门阵列(fpga)、用于存储软件的只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、非易失性存储装置、逻辑或者某种其它物理硬件部件或模块。

另外,元件可被实现为可由处理器或计算机执行以执行元件的功能的指令。指令的一些示例是软件、程序代码和固件。指令在由处理器执行时可操作以指示处理器执行元件的功能。指令可被存储在处理器可读的存储装置上。存储装置的一些示例是数字或固态存储器、诸如磁盘和磁带的磁存储介质、硬盘驱动器或者光学可读数字数据存储介质。

此外,本公开包括根据以下条款的实施方式:

条款1.一种用于包括至少一个高温部件和至少一个温度敏感部件的飞行器的热绝缘系统,该热绝缘系统包括:载体,其具有包括被配置为生成第一磁场的第一多个磁体的内表面以及热耦合到所述至少一个高温部件的外表面;以及被载体的内表面围绕的容器,该容器具有包括被配置为生成第二磁场的第二多个磁体的外表面以及热耦合到所述至少一个温度敏感部件的内表面,该第二磁场与第一磁场相反,其中,第一磁场和第二磁场被配置为在载体的内表面与容器的外表面之间生成间隙以减小在飞行器的操作期间从所述至少一个高温部件到所述至少一个温度敏感部件的热传递。

条款2.根据条款1所述的热绝缘系统,其中:所述第一多个磁体包括电磁体;并且热绝缘系统还包括:控制器,其被配置为将励磁电流施加到所述第一多个磁体以生成第一磁场。

条款3.根据条款2所述的热绝缘系统,其中:控制器被配置为监测容器的外表面与载体的内表面之间的间隙的变化,并且改变施加到所述第一多个磁体的励磁电流以减小间隙的变化。

条款4.根据条款1至3中的任一项所述的热绝缘系统,其中:所述第二多个磁体包括电磁体;并且热绝缘系统还包括:控制器,其被配置为将励磁电流施加到所述第二多个磁体以生成第二磁场。

条款5.根据条款4所述的热绝缘系统,其中:控制器被配置为监测容器的外表面与载体的内表面之间的间隙的变化,并且改变施加到所述第二多个磁体的励磁电流以减小间隙的变化。

条款6.一种在飞行器的操作期间将飞行器的高温部件与飞行器的温度敏感部件热隔离的方法,该方法包括:利用邻接飞行器上的载体的内表面的第一多个磁体来生成第一磁场,其中,该载体包括热耦合到高温部件的外表面;利用邻接被载体的内表面围绕的容器的外表面的第二多个磁体来生成与第一磁场相反取向的第二磁场,其中,该容器包括热耦合到温度敏感部件的内表面;以及利用第一磁场和第二磁场在载体的内表面与容器的外表面之间生成间隙,以在飞行器的操作期间减小从高温部件到温度敏感部件的热传递。

条款7.根据条款6所述的方法,其中:所述第一多个磁体包括电磁体;并且生成第一磁场的步骤还包括:将励磁电流施加到所述第一多个磁体。

条款8.根据条款7所述的方法,该方法还包括:监测容器的外表面与载体的内表面之间的间隙的变化;以及改变施加到所述第一多个磁体的励磁电流以减小间隙的变化。

条款9.根据条款6至8中的任一项所述的方法,其中:所述第二多个磁体包括电磁体;并且生成第二磁场的步骤还包括:将励磁电流施加到所述第二多个磁体。

条款10.根据条款9所述的方法,该方法还包括:监测容器的外表面与载体的内表面之间的间隙的变化;以及改变施加到所述第二多个磁体的励磁电流以减小间隙的变化。

条款11.一种用于包括高温部件和温度敏感部件的飞行器的热绝缘系统的组装方法,该方法包括:将第一多个磁体联接到载体的内表面,所述第一多个磁体被配置为生成第一磁场;将高温部件热耦合到载体的外表面;将第二多个磁体联接到容器的外表面,所述第二多个磁体被配置为生成与第一磁场相反取向的第二磁场;将温度敏感部件热耦合到容器的内表面;以及将容器定位在载体的内部空间内,该内部空间由载体的内表面限定。

条款12.根据条款11所述的方法,其中,联接所述第一多个磁体的步骤包括:将第一多个电磁体联接到载体的内表面;以及将所述第一多个电磁体电连接到被配置为施加励磁电流的电流源以生成第一磁场。

条款13.根据条款11或12所述的方法,其中,联接所述第二多个磁体的步骤包括:将第二多个电磁体联接到容器的外表面;以及将所述第二多个电磁体电连接到被配置为施加励磁电流的电流源以生成第二磁场。

条款14.根据条款11至13中的任一项所述的方法,该方法还包括:将红外反射涂层施加到容器的外表面。

条款15.根据条款11至14中的任一项所述的方法,该方法还包括:将红外反射涂层施加到载体的内表面。

条款16.根据条款11至15中的任一项所述的方法,其中,将高温部件热耦合到载体的外表面的步骤还包括:将飞行器的前沿面热耦合到载体的外表面。

条款17.根据条款11至16中的任一项所述的方法,其中,将温度敏感部件热耦合到容器的内表面的步骤还包括:将用于飞行器的飞行电子设备热耦合到容器的内表面。

条款18.根据条款11至17中的任一项所述的方法,该方法还包括:将真空管线连接到载体的内部空间;以及将真空源连接到真空管线。

条款19.根据条款11至18中的任一项所述的方法,该方法还包括:将冷却剂管线连接到载体的内部空间;以及将冷却剂源连接到冷却剂管线。

条款20.根据条款19所述的方法,其中,连接冷却剂源的步骤还包括:将用于飞行器的燃料源连接到冷却剂管线。

条款21.一种用于包括前沿面的飞行器的热绝缘系统,该热绝缘系统包括:载体,其具有包括被配置为生成第一磁场的第一多个磁体的内表面以及热耦合到飞行器的前沿面的外表面;以及被载体的内表面围绕的容器,该容器具有包括被配置为生成第二磁场的第二多个磁体的外表面以及包括电子设备的内部,该第二磁场与第一磁场相反取向;其中,第一磁场和第二磁场被配置为在载体的内表面与容器的外表面之间生成间隙以减小在飞行器的操作期间从前沿面到电子设备的热传递。

条款22.根据条款21所述的热绝缘系统,其中:所述第一多个磁体包括电磁体;并且控制器被配置为将励磁电流施加到所述第一多个磁体以生成第一磁场。

条款23.根据条款22所述的热绝缘系统,其中:控制器被配置为监测容器的外表面与载体的内表面之间的间隙的变化,并且改变施加到所述第一多个磁体的励磁电流以减小间隙的变化。

条款24.根据条款21至23中的任一项所述的热绝缘系统,其中:所述第二多个磁体包括电磁体;并且控制器被配置为将励磁电流施加到所述第二多个磁体以生成第二磁场。

条款25.根据条款24所述的热绝缘系统,其中:控制器被配置为监测容器的外表面与载体的内表面之间的间隙的变化,并且改变施加到所述第二多个磁体的励磁电流以减小间隙的变化。

条款26.根据条款21至25中的任一项所述的热绝缘系统,其中:所述电子设备包括用于飞行器的飞行电子设备。

条款27.根据条款26所述的热绝缘系统,其中:飞行器的操作包括超音速飞行。

条款28.根据条款21至27中的任一项所述的热绝缘系统,其中:容器的外表面包括红外反射涂层。

条款29.根据条款21至28中的任一项所述的热绝缘系统,其中:容器的外表面与主体的内表面之间的间隙处于真空下。

条款30.根据条款21至29中的任一项所述的热绝缘系统,其中:容器的外表面与主体的内表面之间的间隙包括冷却剂,其将热从容器传递到冷却剂。

条款31.根据条款30所述的热绝缘系统,其中:冷却剂是用于飞行器的燃料。

条款32.一种飞行器,该飞行器包括:机身,其包括前沿面;载体,其具有包括被配置为生成第一磁场的第一多个磁体的内表面以及热耦合到机身的前沿面的外表面;以及被载体的内表面围绕的容器,该容器具有包括被配置为生成第二磁场的第二多个磁体的外表面以及包括电子设备的内部,该第二磁场与第一磁场相反取向;其中,第一磁场和第二磁场被配置为在载体的内表面与容器的外表面之间生成间隙以减小在飞行器的操作期间从机身的前沿面到电子设备的热传递。

条款33.根据条款32所述的飞行器,其中:前沿面位于机身的机翼上。

条款34.根据条款32或33所述的飞行器,其中:飞行器的操作包括超音速飞行。

条款35.根据条款32至34中的任一项所述的飞行器,其中:飞行器的操作包括有人驾驶飞行。

条款36.一种载具,该载具包括:圆柱段,其具有包括被配置为生成第一磁场的第一多个磁体的外表面以及围绕用于载具的电子设备的内表面;以及圈体,其环绕圆柱段,具有包括被配置为生成第二磁场的第二多个磁体的内表面以及包括前沿面的外表面,该第二磁场与第一磁场相反取向;其中,第一磁场和第二磁场被配置为在圆柱段的外表面与圈体的内表面之间生成间隙,以减小在载具的操作期间从前沿面到电子设备的热传递。

条款37.根据条款36所述的载具,其中:载具被配置为以超音速移动。

条款38.根据条款36或37所述的载具,其中:用于飞行器的电子设备包括飞行电子设备。

条款39.根据条款36至38中的任一项所述的载具,其中:圈体的外表面联接到包括至少一个前沿面的机翼。

条款40.根据条款36至39中的任一项所述的载具,其中:圆柱段的外表面包括红外反射涂层。

尽管本文描述了特定实施方式,但是范围不限于这些特定实施方式。相反,范围由随附权利要求及其任何等同物限定。

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