技术简介:
本专利针对高超音速导弹飞行时因气动加热产生的热障问题,提出在导弹外层安装风轮叶片的创新方案。通过高速气流冲击叶片驱动风轮转动,利用叶片高速旋转产生的冷风对导弹表面降温,同时将热气排出后方,消除激波与粘性摩擦,避免红外辐射和雷达回波,突破现有热防护技术局限,实现6-23倍音速飞行器的高效防热降温。
关键词:高超音速导弹,风轮叶片防热
高超音速导弹外层风轮叶片防热降温新技术的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种飞行器及导弹的风轮叶片防热降温新技术。及在高超音速导弹外层,安装风轮叶片,将高速气流转变为作功的动能,高速气流吹叶片运动,叶片带动风轮转动,叶片高速转动扇冷风吹导弹外层,给导弹外层吹冷风降温,同时将导弹散发出的热气扇出排向导弹后方,导弹外层不再产生激波和粘性摩擦,不再产生气动加热及热障了。也不产生红外辐射,不产生定向回波了,美国反导系统及雷达无法红外跟踪成像了。本技术解决了6倍至23倍高超音速导弹的气动加热问题,并可适用于各种高超音速飞行器。
【专利说明】高超音速导弹外层风轮叶片防热降温新技术
【技术领域】
[0001]本技术涉及一种高超音速导弹外层安装的风轮叶片将高速气流转变为作功的动能,吹扇冷风降低导弹温度,扇出导弹热气的防热降温新技术。
【背景技术】
[0002]高超声速飞行器研发过程中遇到的难题是气动加热问题,即所谓热慶。克服热障更主要的手段是对飞行器进行热防护,热防护的方法按防热机理划分有:热沉防热;辐射防热;发汗冷却防热和烧蚀防热。
[0003]热沉防热主要利用材料的热容量来吸收热量。任何材料都有热容量,但首先要行大的比热,这样单位质量的材料才能吸收更多的热量;其次要有高的导热率,要想吸收大量的热,就必须大量增加热沉材料的质量,形成比较笨重的防热系统。
[0004]辐射防热主要利用材料的辐射特性。就是将其表面的气动热再以辐射的形式散发出去。由于辐射热流与表面温度的四次方成正比,因此,选用的辐射防热材料不仅要有高辐射特性外,而且还必需有低导热率和耐高温特性。
[0005]发汗冷却防热通过从多孔表面渗出流体达到防热的目的。主要靠热阻塞效应或质量引射效应的机理来防热。
[0006]薄膜冷却防热依靠在飞行器表面的小孔喷出液体或气体,在表面形成一层很薄的液膜或气膜,将飞行器表面与高温气体分隔开,而后液体蒸发吸热,气体注入边界层,产生热阻塞效应,降低进入飞行器的对流传热。
[0007]烧蚀防热通过烧去外层,来达到保护内层的目的。现已研发多种烧蚀材料,供不同用途的飞行器或飞行器的不同部位选用。烧蚀防热是目前高超声速飞行器热防护中应用最成功的一种方法。烧蚀防热的主要缺点是一次性使用和由于烧蚀产生的气动外形变化。后者,将影响再入航天器的稳定性、落点精度和再入机动飞行,以及巡航飞行器的升阻力、稳定性和操纵性。
[0008]这些技术都无法解决6至23倍高超声速飞行器气动加热问题。
【发明内容】
[0009]本技术提供一种高超音速飞行器及导弹的风轮叶片防热降温新技术。及在高超音速导弹外层,安装风轮叶片,将高速气流转变为作功的动能,高速气流吹叶片运动,叶片带动风轮转动,叶片高速转动扇冷风吹导弹外层,给导弹外层吹冷风降温,同时将导弹散发出的热气扇出排向导弹后方,导弹外层不再产生激波和粘性摩擦,不再产生气动加热及热障了。也不产生红外辐射,不产生定向回波了,美国反导系统及雷达无法红外跟踪成像了。本技术解决了 6倍至23倍高超音速导弹的气动加热问题,并可适用于各种音速飞行器。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1:本技术的风轮架示意图。
[0011]图2:图1风轮架的后视示意图。
[0012]图3:本技术的风轮叶片示意图。
[0013]图4:本技术图3的风轮叶片左视示意图。
【具体实施方式】
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[0014]图中,I叶片,2风轮,3轮架,4轮轴,5弹头,6导弹体,7叶片外径,8轮格。
[0015]I叶片,斜角固定在2风轮的圆筒体上,迎高速气流冲击转动。2风轮,由筒体,4轮轴构成,上有I叶片,直径几公分,筒体長度N公分,装入8轮格中,叶片迎风转动作功,给导弹外层吹扇冷风降温,排出导弹散出的热气。3轮架,固定在导弹外层,有无数个8轮格,每个轮格安装多个2风轮。4轮轴,在筒体两端中心,插入8轮格的孔中,转动。5弹头,导弹弹头。6导弹体,内装发动机,发动机燃料,传感器等。7叶片外径,导弹装上风能叶片后,叶片顶形成的外围直径。8轮格,固定在导弹外层上,构成纵横框格,轮格中有插4轮轴的孔,安装2风轮用。
[0016]本技术的防热降温目的是这样实现的:
[0017]闻超首速导弹发射后,闻速气流冲击导弹头,冲击在所有叶片外围叶片面上,叶片受风力运动,带动风轮高速转动作功,叶片高速转动,向导弹外层扇吹冷风降温,同时将导弹散发出的热气扇出排向导弹后方。高速气流无法产生激波和粘性,不再产生气动加热及热障了。
[0018]实现防热降温目的。
【权利要求】
1.在导弹外层,安装风轮叶片防热降温,风轮叶片由筒体叶片轮轴等构成,高速气流冲击叶片运动,叶片带动风轮高速转动,叶片高速转动给导弹外层吹扇冷风降温,叶片高速转动将导弹散发出的热气扇出排向导弹后方,风轮叶片将高速气流转变为作功的动能,导弹外层不再产生气动加热及热障了。
2.如权利要求1所述的在导弹外层,安装风轮叶片防热降温,其特征在于,导弹外层不再产生激波和粘性摩擦,也不产生红外辐射,不产生定向回波了,美国反导系统及雷达无法红外跟踪成像了。
3.如权利要求1所述的在导弹外层,安装风轮叶片防热降温,其特征在于,广泛适用于各种飞行器。
【文档编号】F04D25/04GK104373296SQ201410526272
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】罗国沛 申请人:罗国沛