[发明专利]一种航天器表层形态自动变化装置

说明书

本发明涉及一种航天器表层形态自动变化装置，属于航空航天技术领域。该发明旨在由镍钛合金、半导体膜、大气压强传感器、温度传感器、无线电高度表、控制器组成一种航天器表层形态自动变化装置。飞行过程中随着海拔高度的上升，外部环境温度逐渐降低，航天器表面最外层的镍钛记忆合金感应到温度的变化从而发生变化，改变航天器最外层飞行形态，大气压强传感器、温度传感器、无线电高度表将相应环境监测数据传输给后台计算机计算分析数据，继而由控制器控制供电设备向合金内层的半导体膜通电，产生制冷、制热效应，合金内层温度改变，进而使外层已经发生改变的镍钛合金进一步变化，到达适合飞行的最佳状态，使航天器外表面形状有利于高空飞行。

技术领域

本发明涉及一种航天器表层形态自动变化装置，属于航空航天技术领域。

背景技术

近些年，航空航天事业高速发展，航天器的飞行安全也受到外界越来越多的关注，一系列更加强有力的保障措施应运而生。航天器本身是一个高消费，高风险的存在，它的制造工艺、制造材料等都是高精尖技术支撑完成的，因此航天器形态自制造完成出厂时就已经固定不变，但在不同环境下如果航天器能够拥有不同外部形态去适应环境，飞行将会更加安全，高效，有保障。

随着科技的发展，带动了一系列新型材料的发展，记忆合金也得到快速的发展，其弯曲量大，塑性高，记忆温度下恢复以前的温度，达到某一温度时内部晶体结构改变，其表现外部形状也改变的优良特性，使得记忆合金在各个方面得到了广泛的应用。运用于航天器上使得航天器的外部形态能够根据外界环境的变化发生改变，运行安全得到保障不说，很大程度上能使资源得到有效利用，节约成本，有利于航空公司及机场的后续发展。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：由镍钛合金、半导体膜、大气压强传感器、温度传感器、无线电高度表、控制器组成一种航天器表层形态自动变化装置。飞行过程中随着海拔高度的上升，外部环境温度逐渐降低，航天器表面最外层的镍钛记忆合金感应到温度的变化从而发生变化，改变航天器最外层飞行形态，大气压强传感器、温度传感器、无线电高度表将相应环境监测数据传输给后台计算机计算分析数据，继而由控制器控制供电设备向合金内层的半导体膜通电，产生制冷、制热效应，合金内层温度改变，进而使外层已经发生改变的镍钛合金进一步变化，到达适合飞行的最佳状态，使航天器外表面形状有利于高空飞行。

本发明采用的技术方案是：一种航天器表层形态自动变化装置，其特征在于包括：镍钛合金、半导体膜、大气压强传感器、温度传感器、无线电高度表、控制器；镍钛合金位于航天器表面最外层，半导体膜位于镍钛合金内层，大气压强传感器、温度传感器位于航天器中部下端面，无线电高度表位于航天器内部，半导体膜、大气压强传感器、温度传感器、无线电高度表与控制器连接；航天器飞行过程中外部环境温度随海拔高度的上升而降低，镍钛合金随温度改变发生变化，大气压强传感器、温度传感器、无线电高度表时刻监测航天器外部飞行环境，将相应压强、温度、海拔高度的监测数据实时传送给后台计算机进行数据的分析处理，控制器控制航天器供电设备向合金内层的半导体膜通电，发生制冷、制热效应，进一步改变镍钛合金的形态，使镍钛合金达到适合飞行的最佳状态。

进一步的，本装置采用镍钛合金，位于航天器表面最外层，镍钛合金在固态时晶体结构随温度发生变化，当温度发生变化镍钛合金由复杂菱形晶体结构转变成简单的立方晶体结构时，会发生形状恢复的记忆，恢复到原有的形状，镍钛合金具备百万次以上的恢复功能，无磁性，耐磨耐蚀，无毒性，应用广泛的优点。

进一步的，本装置中半导体膜，位于最外层镍钛合金内侧，采用一个N型和P型半导体的粒子用金属连接片焊接成一个电偶对，当直流电源从N极流向P极时，上端面产生吸热现象为冷端，下端面产生放热现象为热端，上百对电偶联成热电堆，载流子流过结点，由势能变化引起能量的传递，若电流方向改变，则冷热端相互转换。