电动高速运载器内外空间高效换热系统及运载器的制作方法

本发明涉及低气压环境下的高效散热，尤其涉及一种电动高速运载器内外空间高效换热系统及运载器。

背景技术：

1、目前最常用的低压环境下散热系统主要集中在高空高速飞行的航行器上，例如美国sr71战斗机，在24000m高空(约2900pa)环境下飞行速度达3.2马赫数，机身外表面与空气剧烈摩擦压缩产生大量热量，同时舱内大功率电气设备产生大量热量，sr71战斗机采用耐热机身材料和舱载燃油作为冷源热沉散热的方式，对运行过程中的热量问题进行处理。

2、现有的低压环境下高速运行的航行器，主要采用耐高温材料和以燃油为冷源热沉进行散热的方法，例如美国高超声速战斗机sr71，针对高速飞行过程中外表面产生高温气流，机身采用耐高温材料；针对内部大功率电气设备产生的大量热量，采用发动机引气，通过油箱换热将高温气流温度降低，再通过空气压缩制冷产生冷空气，对舱内环境进行散热。

3、针对运载器外部热环境，现有的技术方案采用被动热防护的方法进行应对，仅仅依靠自身结构耐热强度进行被动防护，长时间运行过程中，对外部结构材料会造成变形或者损坏，存在一定的失效风险；针对运载器内部热环境，现有的技术方案依靠发动机增压引气，然后利用燃油作为冷源热沉进行散热，在无发动机和燃油的电动高速运载器中，此方案无法实现。

技术实现思路

1、本发明提供了一种电动高速运载器内外空间高效换热系统及运载器，能够解决现有技术中依靠自身结构耐热强度进行被动防护以及在无发动机和燃油的电动高速运载器中无法利用燃油进行散热的技术问题。

2、根据本发明的一方面，提供了一种超高速低真空管道电动高速运载器内外空间高效换热系统，该超高速低真空管道电动高速运载器内外空间高效换热系统包括：冷却水循环微通道，冷却水循环微通道设置在运载器舱体内壁面；冷板换热器，电动高速运载器内部发热的电气设备设置在冷板换热器上；冰水冷源，冰水冷源内存储冰水混合物；动力泵，动力泵用于驱动冰水冷源内的冰水混合物在冷却水循环微通道、冷板换热器和冰水冷源之间循环。

3、进一步地，超高速低真空管道电动高速运载器内外空间高效换热系统还包括第一连接管道、第二连接管道、第三连接管道和第四连接管道，第一连接管道分别与动力泵和冷却水循环微通道连接，第二连接管道分别与冷却水循环微通道和冷板换热器连接，第三连接管道分别与冷板换热器和冰水冷源连接，第四连接管道分别与冰水冷源和动力泵连接。

4、进一步地，冷板换热器内设置有冷却水循环的微通道。

5、进一步地，冷却水循环微通道呈蛇形结构排布。

6、根据本发明的另一方面，提供了一种超高速低真空管道电动高速运载器，该超高速低真空管道电动高速运载器包括如上所述的超高速低真空管道电动高速运载器内外空间高效换热系统。

7、应用本发明的技术方案，提供了一种超高速低真空管道电动高速运载器内外空间高效换热系统，该电动高速运载器内外空间高效换热系统利用运载器内部主动散热方式，实现低压密闭环境下，运载器内外环境散热，此发明一方面对运载器舱体结构损害较小，不需要采用耐高温的特殊材料，可以降低运载器生产成本和自身重量；另一方面，电动运载器没有燃油作为冷源热沉，也没有发动机可作为高压引气的气源，此发明通过自携带冰水混合物和主动循环冷却设计，完全实现系统散热自主可控，在提高整个系统的换热效率的同时，节约生产制造和运营成本。

技术特征：

1.一种超高速低真空管道电动高速运载器内外空间高效换热系统，其特征在于，所述超高速低真空管道电动高速运载器内外空间高效换热系统包括：

2.根据权利要求1所述的超高速低真空管道电动高速运载器内外空间高效换热系统，其特征在于，所述超高速低真空管道电动高速运载器内外空间高效换热系统还包括第一连接管道(40)、第二连接管道(50)、第三连接管道(60)和第四连接管道(70)，所述第一连接管道(40)分别与所述动力泵(30)和所述冷却水循环微通道(10)连接，所述第二连接管道(50)分别与所述冷却水循环微通道(10)和所述冷板换热器连接，所述第三连接管道(60)分别与所述冷板换热器和所述冰水冷源(20)连接，所述第四连接管道(70)分别与所述冰水冷源(20)和所述动力泵(30)连接。

3.根据权利要求2所述的超高速低真空管道电动高速运载器内外空间高效换热系统，其特征在于，所述冷板换热器内设置有冷却水循环的微通道。

4.根据权利要求1所述的超高速低真空管道电动高速运载器内外空间高效换热系统，其特征在于，所述冷却水循环微通道(10)呈蛇形结构排布。

5.一种超高速低真空管道电动高速运载器，其特征在于，所述超高速低真空管道电动高速运载器包括如权利要求1至4中任一项所述的超高速低真空管道电动高速运载器内外空间高效换热系统。

技术总结本发明提供了一种电动高速运载器内外空间高效换热系统及运载器，该超高速低真空管道电动高速运载器内外空间高效换热系统包括：冷却水循环微通道，冷却水循环微通道设置在运载器舱体内壁面；冷板换热器，电动高速运载器内部发热的电气设备设置在冷板换热器上；冰水冷源，冰水冷源内存储冰水混合物；动力泵，动力泵用于驱动冰水冷源内的冰水混合物在冷却水循环微通道、冷板换热器和冰水冷源之间循环。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中依靠自身结构耐热强度进行被动防护以及在无发动机和燃油的电动高速运载器中无法利用燃油进行散热的技术问题。技术研发人员：赵明,李恒,毛凯,于斐,蔡天舒受保护的技术使用者：中国航天科工飞航技术研究院（中国航天海鹰机电技术研究院）技术研发日：技术公布日：2024/7/4