飞行器热防护与利用一体化系统实验与模拟

通过设计一种基于主动冷却的点阵桁架结构,在降低飞行器质量的同时,实现有效的热防护效果,并在该结构中加入半导体温差发电装置,将产生的气动热转化为电能,可用于飞行器小型用电设备供电.对该热防护与利用一体化系统进行了实验研究.在不同工况下,温差发电功率远大于主动冷却系统的泵功消耗,可实现主动冷却系统的自驱动.通过添加管内表面凸起和螺旋扭带扰流对翼前缘主动冷却点阵桁架结构热防护性能进行了优化研究.结果表明:管内凸起和扭带耦合时能明显改善系统的热防护性能,在流速为0.1 m/s情况下,以水为冷却工质时,外面板和内面板最高温度较光管情况下分别下降了 14.4％、17.8％;以煤油为冷却工质时,两者分别下降了 15.0％、34.5％.