[发明专利]一种高空飞行器太阳能电池板与螺旋桨电机联合散热装置

权利要求书

1.一种高空飞行器太阳能电池板与螺旋桨电机联合散热装置，其特征包括以下两大部分内容：

第一部分，类似发动机短舱的进气道。螺旋桨后部的气流受螺旋桨影响，桨盘后出现滑流，这是螺旋桨气流的重要特征之一。滑流区气流绝对速度增加，且有旋转运动，因此对螺旋桨后部的气动部件有着重要的影响。因此在对螺旋桨尾部气流进行引进时需考虑到该复杂的情况，不能采用单纯地在机翼前缘开孔的方式进行进气，而采用类似发动机短舱进气道的方式。应注意到，由于螺旋桨属于集中热源，也应当有冷却，考虑到螺旋桨进气口处风速高达100m/s左右，则此时的对流换热要远强与辐射和传导的方式，因此将螺旋桨电机的散热设计为普通的翅片散热。

第二部分，分布于机翼内的冷却通道。通过进气道的引气，外界的低温高速空气进入到机翼中，通过遍布于太阳能电池板附近的冷却通道实现对电池板的冷却功能。空气通过冷却通道后，由位于机翼后缘的出口排出。

2.根据权利要求1所述的一种高空飞行器太阳能电池板与螺旋桨电机联合散热装置的类似发动机短舱进气道，其特征在于：进气道的外形根据螺旋桨发动机的进气道来进行设计，降低了设计难度，同时也可以提高螺旋桨性能。而所采用的短舱外罩，是英国在上世纪70年代设计的六种翼吊式短舱的型线之一，是六款外罩中最成功的一款，其优良的性能表现在高低马赫数时均优于NACA1系列外罩。进气道直接采用等直管道，无扩张角。短舱与进气道内侧的设计参数通过成熟的参数表可查得。短舱后端与机翼前缘平滑过渡，内部结构则与冷却通道连通。对于螺旋桨风机的散热，翅片的材料要满足较好的导热性能，较好的抗腐蚀能力，较高的强度，易于加工成型，较低的成本和较轻的质量。因此综合各材料的优缺点后，在高空长航时无人机电机上的散热翅片材料选择铝。

3.根据权利要求1所述的一种高空飞行器太阳能电池板与螺旋桨电机联合散热装置的机翼内部冷却通道，其特征在于：不消耗多余能量，所用于冷却的气流基本上完全来自于螺旋桨尾部气流。冷却通道布置于太阳能电池板的下方，以类似夹层的结构进行散热，以达到使用要求。