【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高速飞行器热防护，尤其涉及一种疏导耦合半开式耗散结构的热防护结构。
技术介绍
1、近年来，高速飞行器随着速度的不断提高，机体前缘、翼舵前缘等局部高热流部位的气动加热不断增大，工作温度越来越高，达到甚至超过了现有防热材料体系使用温度上限。
2、疏导式热防护是高速飞行器局部高热流区热防护的重要途径。与被动式热防护不同，半主动式热防护基于主动热管理思想，通过创新结构实现热量的快速传输或高效耗散，能够高效解决极端环境下的非烧蚀热防护难题。近年来发展的疏导式热防护就是典型的解决局部高热流部位非烧蚀热防护难题的创新途径，是一种体现内部热量传输和耗散思想的半主动式热防护方式，展现出极高的应用潜力。
3、疏导式基本原理：基于主动热量管理思想，摒弃单纯热量阻挡和就地消耗的方式，通过内部工质相变和输运实现传入热量的快速传输和高效耗散，能够显著提高系统防热能力。疏导式热防护一般以高温热管作为热量疏导途径，其主要的热耗散方式为辐射散热，存在热耗散能力不足的问题。为提升其应对极端环境的能力，疏导式热防护一般以高温热管作为热量疏导途径，其主要的热耗散方式为辐射散热，存在热耗散能力不足的问题。
技术实现思路
1、本申请解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种疏导耦合半开式耗散结构的热防护结构。针对高超飞行器局部高加热部件，在半主动疏导式均温防热的基础上，结合主动耗散工质的相变吸热和排出散热，增加热量吸收和耗散途径，从而在优化结构内部热量分布的同时有效降低热量总量，通
2、本申请提供的技术方案如下：
3、一种疏导耦合半开式耗散结构的热防护结构，包括疏导结构壳体、疏导结构毛细芯体、疏导结构工质、半开式耗散结构、耗散工质、排气管和控制开关，疏导结构壳体内部为密闭空间，疏导结构毛细芯体覆盖于疏导结构壳体的整个内壁并与其紧密相接，疏导结构毛细芯体具有多孔毛细结构，疏导结构工质在疏导结构毛细芯体的多孔毛细结构内；半开式耗散结构连接于疏导结构壳体的内壁，半开式耗散结构，耗散工质在半开式耗散结构内部，排气管一端位于半开式耗散结构内、另一端伸出疏导结构壳体外，控制开关连接于排气管，用于控制排气管的开闭。
4、所述疏导结构壳体材质为高温合金。
5、所述疏导结构毛细芯体的多孔毛细结构采用丝网编织、烧结或3d打印形成。
6、所述疏导结构工质为碱金属。
7、所述耗散工质为碱金属。
8、所述半开式耗散结构包括耗散壳体和耗散毛细芯体，耗散壳体的一侧固定连接于疏导结构壳体的内壁，耗散毛细芯体覆盖于耗散壳体的内壁，耗散毛细芯体为多孔毛细结构，排气管的一端位于耗散壳体内，并从固定侧穿出至疏导结构壳体外部。
9、所述半开式耗散结构还包括储液结构，耗散壳体与疏导结构壳体的内壁固定连接的一侧为固定侧，耗散毛细芯体覆盖于耗散壳体不含固定侧的内壁且与耗散壳体紧密相接，储液结构连接于耗散壳体在固定侧的内壁，储液结构为多孔毛细结构，储液结构与耗散毛细芯体之间相连接，储液结构的厚度大于耗散毛细芯体。
10、所述半开式耗散结构还包括充装管，充装管的一端伸入耗散壳体内、另一端穿出疏导结构壳体外部，用于向耗散壳体内充入耗散工质。
11、所述耗散壳体内固定连接有加强筋。
12、综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：
13、1、防热能力高，采用疏导耦合半开式耗散结构的热防护结构可以满足极端环境下前缘热防护需求。
14、2、可设计性好。疏导工质和耗散工质可根据前缘实际热环境进行变化，设计范围宽。
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1.一种疏导耦合半开式耗散结构的热防护结构，其特征在于：包括疏导结构壳体(1)、疏导结构毛细芯体(2)、疏导结构工质(3)、半开式耗散结构(4)、耗散工质(5)、排气管(6)和控制开关(7)，疏导结构壳体(1)内部为密闭空间，疏导结构毛细芯体(2)覆盖于疏导结构壳体(1)的整个内壁并与其紧密相接，疏导结构毛细芯体(2)具有多孔毛细结构，疏导结构工质(3)在疏导结构毛细芯体(2)的多孔毛细结构内；半开式耗散结构(4)连接于疏导结构壳体(1)的内壁，半开式耗散结构(4)，耗散工质(5)在半开式耗散结构(4)内部，排气管(6)一端位于半开式耗散结构(4)内、另一端伸出疏导结构壳体(1)外，控制开关(7)连接于排气管(6)，用于控制排气管(6)的开闭。
2.根据权利要求1所述的一种疏导耦合半开式耗散结构的热防护结构，其特征在于：所述疏导结构壳体(1)材质为高温合金。
3.根据权利要求1所述的一种疏导耦合半开式耗散结构的热防护结构，其特征在于：所述疏导结构毛细芯体(2)的多孔毛细结构采用丝网编织、烧结或3D打印形成。
4.根据权利要求1所述的一种疏导耦合
5.根据权利要求1所述的一种疏导耦合半开式耗散结构的热防护结构，其特征在于：所述耗散工质(5)为碱金属。
6.根据权利要求1所述的一种疏导耦合半开式耗散结构的热防护结构，其特征在于：所述半开式耗散结构(4)包括耗散壳体(41)和耗散毛细芯体(42)，耗散壳体(41)的一侧固定连接于疏导结构壳体(1)的内壁，耗散毛细芯体(42)覆盖于耗散壳体(41)的内壁，耗散毛细芯体(42)为多孔毛细结构，排气管(6)的一端位于耗散壳体(41)内，并从固定侧穿出至疏导结构壳体(1)外部。
7.根据权利要求6所述的一种疏导耦合半开式耗散结构的热防护结构，其特征在于：所述半开式耗散结构(4)还包括储液结构(43)，耗散壳体(41)与疏导结构壳体(1)的内壁固定连接的一侧为固定侧，耗散毛细芯体(42)覆盖于耗散壳体(41)不含固定侧的内壁且与耗散壳体(41)紧密相接，储液结构(43)连接于耗散壳体(41)在固定侧的内壁，储液结构(43)为多孔毛细结构，储液结构(43)与耗散毛细芯体(42)之间相连接，储液结构(43)的厚度大于耗散毛细芯体(42)。
8.根据权利要求6所述的一种疏导耦合半开式耗散结构的热防护结构，其特征在于：所述半开式耗散结构(4)还包括充装管(44)，充装管(44)的一端伸入耗散壳体(41)内、另一端穿出疏导结构壳体(1)外部，用于向耗散壳体(41)内充入耗散工质(5)。
9.根据权利要求6所述的一种疏导耦合半开式耗散结构的热防护结构，其特征在于：所述耗散壳体(41)内固定连接有加强筋(45)。
...【技术特征摘要】
1.一种疏导耦合半开式耗散结构的热防护结构，其特征在于：包括疏导结构壳体(1)、疏导结构毛细芯体(2)、疏导结构工质(3)、半开式耗散结构(4)、耗散工质(5)、排气管(6)和控制开关(7)，疏导结构壳体(1)内部为密闭空间，疏导结构毛细芯体(2)覆盖于疏导结构壳体(1)的整个内壁并与其紧密相接，疏导结构毛细芯体(2)具有多孔毛细结构，疏导结构工质(3)在疏导结构毛细芯体(2)的多孔毛细结构内；半开式耗散结构(4)连接于疏导结构壳体(1)的内壁，半开式耗散结构(4)，耗散工质(5)在半开式耗散结构(4)内部，排气管(6)一端位于半开式耗散结构(4)内、另一端伸出疏导结构壳体(1)外，控制开关(7)连接于排气管(6)，用于控制排气管(6)的开闭。
2.根据权利要求1所述的一种疏导耦合半开式耗散结构的热防护结构，其特征在于：所述疏导结构壳体(1)材质为高温合金。
3.根据权利要求1所述的一种疏导耦合半开式耗散结构的热防护结构，其特征在于：所述疏导结构毛细芯体(2)的多孔毛细结构采用丝网编织、烧结或3d打印形成。
4.根据权利要求1所述的一种疏导耦合半开式耗散结构的热防护结构，其特征在于：所述疏导结构工质(3)为碱金属。
5.根据权利要求1所述的一种疏导耦合半开式耗散结构的热防护结构，其特征在于：所述耗散工质(5)为碱金属。
6.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈思员，胡龙飞，韩海涛，谢铭慧，史可天，邓代英，罗晓光，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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