[实用新型]临近空间飞行器及其热控系统

说明书

技术领域

本实用新型属于临近空间飞行器技术领域，尤其涉及临近空间飞行器的热控系统和含有该热控系统的临近空间飞行器。

背景技术

临近空间是人类经济开发的新空间，未来临近空间飞行器将长期驻留在此区域。飞行器的设备舱能否提供相对稳定的温度环境决定了舱内设备能否正常工作的基本条件。

飞行器密闭舱体内由于舱内环境温度受到临近空间内的环境温度、太阳辐射、红外辐射及太阳反射及舱内设备发热的共同作用，有可能出现白天温度过高，夜晚温度过冷的问题。在电子设备的热量难以排出的外部环境，需要采取有效的热控措施，以保证电子设备温度在安全的温度之内。以长时间在大气层内飞行的超声速飞行器为例，飞行器的总加热量大，热环境较恶劣，且舱内空间狭小且热密封性能较好，舱内环境温度亦较高或较低，热量难以疏散到大气环境或者难以吸收热量。无法保持舱内环境温度的相对恒定，难以有效保障舱内设备正常工作。

当前对飞行器的热控措施通常分为被动热控方法和主动热控方法，但是受到目前飞行器结构的影响，能源系统载荷受到限制，不宜采用主动温控的策略，因此对设备舱的热控提出了新的要求。

其中，被动热控方法安装简单、性能可靠、重量轻、成本低、通用性好。被动方案主要通过改变仪器的安装形式、增加隔热垫、增加相变材料、安装温控罩及贴覆铝箔等，以抑制密闭舱体热环境对仪器设备的加热作用，以实现对长时间工作电子设备的温度控制。传统被动热控方法一般仅针对电子设备采取热控措施，而对于内部复杂、狭小且存在多个电子设备的高温密闭，逐一对单个电子设备采取热控措施，将带来较大热控代价。以整个舱体为热控对象，采取多层次、逐级热控方式，抑制导入电子设备的热量。对密闭舱壳体采取热控措施，从源头减小传入舱体的热量，并针对电子设备的不同受热特性和结构特点，采用不同的热控措施或多种热控措施联合，抑制通过导热、辐射及自然对流加热进入电子设备的热量，以实现针对复杂舱体内电子设备的温度控制。因此，目前这些被动控温措施复杂，且依然带来较大热控代价。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种临近空间飞行器及其热控系统，其解决了当前对临近空间飞行器被动控温措施复杂，且带来较大热控代价的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种临近空间飞行器热控系统，包括设置在临近空间飞行器壳体外表面上的具有收缩功能的收缩囊体，在所述收缩囊体的相对于与所述临近空间飞行器壳体外表面接触面的表面上还设有相变吸热部件，所述相变吸热部件用于吸收所述临近空间飞行器舱内的辐射热量，在所述相变吸热部件的外面上还设有第一辐射涂层；所述第一辐射涂层吸收所述临近空间飞行器舱内的辐射热量并传导至所述相变吸热部件。

优选地，所述临近空间飞行器热控系统还包括储流箱，所述储流箱通过导热流体通道与所述收缩囊体连通，实现导热流体在所述储流箱与所述收缩囊体间的流通。

具体地，所述储流箱设置在所述收缩囊体的相对于与所述临近空间飞行器壳体外表面接触面的表面上。

进一步优选地，所述收缩囊体包括第一收缩囊体和第二收缩囊体，所述第一收缩囊体的腔体与所述第二收缩囊体的腔体相通，所述相变吸热部件设置在所述第一收缩囊体的相对于与所述临近空间飞行器壳体外表面接触面的表面上，所述储流箱设置在所述第二收缩囊体的相对于与所述临近空间飞行器壳体外表面接触面的表面上，且所述储流箱通过所述导热流体通道与所述第二收缩囊体连通。

进一步优选地，所述第一收缩囊体的相对于与所述临近空间飞行器壳体外表面接触面的表面上还设有阻止所述相变吸热部件向所述临近空间飞行器舱内辐射热量的第二辐射涂层。

具体地，所述第二辐射涂层的厚度为50-150微米。

进一步优选地，所述第一收缩囊体的相对于与所述第一辐射涂层接触面上还设有利于吸收所述临近空间飞行器舱内辐射热量的第三辐射涂层。

具体地，所述第三辐射涂层的厚度为50-150微米。

进一步优选地，所述第二收缩囊体的外表面上还涂设有利于向所述第二收缩囊体内的导热流体辐射热量的第四辐射涂层。

具体地，所述第四辐射涂层的厚度为50-150微米。

优选地，所述储流箱的外表面还设有用于防止所述储流箱内的所述导热流体向外辐射热量的第五辐射涂层。

进一步优选地，所述第五辐射涂层的厚度控制为50-150微米。