专利名称：航天器绝热和飞行器热隐形新方法及第四物质形态发生装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及飞行器外壳、身后绝热的新方法，尤其是能使航天器在返回地面穿过 大气层的超高速时段避免出现无线电联系中断的“黑障”现象和高速、常速飞行器躲过红外 线探测仪实现热隐形的新方法及第四形态物质流动膜发生装置。
背景技术：
目前公知的航天器的绝热方法有两种一种是在航天飞机外壳粘贴耐高温绝热 瓦；另一种是在飞船返回仓外壳涂抹上一层会在高温中燃烧剥离的材料。但是，它们仅能 防止高温对航天器外壳的热伤害，却不能避免与高温同时存在于超高速飞行器外壳的电离 (第五物质)形态对无线电波的频闭效应。喷气式高速、常速飞行器躲过红外线探测仪的热 隐身技术也是空白。
发明内容
为了克服现有超高速飞行器的绝热方法不能避免其外壳因产生电离形态而出现 “黑障”的缺陷和填补高速、常速飞行器不能躲过红外线探测的空白。本发明提供一种航天 器外壳绝热和飞行器热隐形新方法及第四物质形态发生技术，该方法不仅能很好地保护超 高速飞行器外壳在返回地面穿过大气层时不受高温伤害，而且能避免超高速飞行器外壳的 高温积累、电离，从而消除“黑障”现象。本发明用于高、常速飞行器能实现热隐身，而不被 红外线探测仪探测到其存在。本发明解决该技术问题所采用的方法是在航天器需要绝热和飞行器隐热辐射部 位的前方喷洒流体或液体物质，在迎面气流的冲刷下形成起冷却、保护和遮蔽作用的第四 物质形态的流动膜。所采用的技术方案是在飞行器头部，用变力弹簧固定一耐高温流线 型头罩、头罩上分布有若干小孔、头罩可在使用前被弹出、头罩与飞行器头部之间除固定用 的变力弹簧和供弹簧收缩运动的空间外是雾化室空间、航天器的雾化室中充满柔质毛细管 材料，高、常速飞行器的雾化室头罩后面是喷头、飞行器头部正中有一中空液流管通往飞行 器内仓、航天器的液流管口沿管壁上分布有四的整数倍个圆形孔、每一对圆形孔有一毛细 管材料束穿过、高常速飞行器的液流管口直接安装带头罩喷头；飞行器仓内液流管上串联 有两个阀门开关、最后一个阀门开关后面的液流管与液体注射机相连接。当飞行器需要绝 热或隐红外辐射时，就启动液体注射机向液流管注入耐高温流体或液体或清水或生活废 水或人尿，液体通过液流管、喷头进入(航天器)雾化室的毛细管材料区或(常速飞行器) 的头罩内壁、雾化室。与头罩直接接触的(毛细管材料中的部分)液体被汽化，头罩则得以 冷却。刚返回地面穿过大气层的航天器速度不断增加，头罩受到气流的压力也随之加大，头 罩不断受挤压缩毛细管材料、毛细管材料中的液体被挤出的速率、数量也随之加大，高速气 流经头罩快速冲刷逸出雾化室的液体物质，分布到飞行器外壳受气流摩擦面上，形成注入 物质的第四形态流动膜，雾化室有足够多的液体，第四形态流动膜就会持续稳定地发生、完整覆盖在航天器外壳的受外来气流摩擦面上，从而起到绝热保护和冷却降温作用。因为液 体物质的第四形态流动膜颗粒质量大大于空气单分子的质量，又以较低速度与空气分子同 方向运动，所以液体物质第四形态流动膜能有效地缓冲空气微粒分子对超高速运动中的飞 行器外壳的撞击、摩擦，并及时带走已生成的热量，防止温度积累升高，极大地减少飞行器 外壳分子发生电离(向第五形态发展)的机率，从而消除“黑障”现象；导弹、飞机等高速、 常速飞行器开动注射机持续喷出流体或液体物质，所形成的第四形态流动膜足够厚和均勻 时，就能隐蔽发动机及其所排放的热废气流的热辐射，不被红外线探测仪所发现，从而实现 热隐形。本发明的有益效果是可以保护超高速飞行器外壳免受高温热伤害、有效地起到 绝热的作用，同时避免超高速飞行器外壳发生分子电离和由此而来的“黑障”现象；高速、常 速飞行器实现热隐形，仅增加液体注入和喷发装置，结构简单；喷出物质是耐高温流体或普 通液体或清水或生活废水或人尿，成本低廉。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。附图1.是在返回仓上安装的第四物质形态流动膜发生装置剖面原理图。附图2.是在航天飞机上安装的第四物质形态流动膜发生装置及喷雾孔分布示意 图。附图3.是在导弹上安装的第四物质形态流动膜发生装置及喷雾孔分布示意图。附图4.是在喷气式飞机上安装的的第四物质形态流动膜发生装置及喷雾孔分布 示意图。图中1头罩，2雾化室，3变力弹簧，4液流管口，5返回仓前壁，6液流管，7阀门开 关，8注射机，9返回仓侧壁，10返回仓内室，11液体喷头，12航天飞机前仓壁，13航天飞机 前仓侧壁，14飞行器前仓内室，15喷雾孔。
具体实施例方式在图1.中头罩1由三根以上变力弹簧3固定在飞船返回仓前壁5上，返回仓与轨 道仓脱离后，弹簧复原，弹出头罩，头罩1的后壁与返回仓前壁5之间的空间构成雾化室2， 液流管6从返回仓前壁5的中心直接穿入通往返回仓内室10，液流管口 4沿边分布有四的 整数倍个小孔，能湿润液体的柔质毛细管材料束穿过其中，并让多余材料充满雾化室2，液 流管6在返回仓内室10段安装有两个阀门开关7，液流管6的末端与注射机8相连接。在 飞船开始返回地面即将进入穿过大气层的超高速时间段以前，按超高速飞行段所需时间与 液体平均流量的乘积为基数，注入稍大于基数的液体量。关闭双重阀门开关。飞船返回仓 上安装的第四物质形态流动膜发生装置就会自动工作，不仅能完成绝热保护功能，又能免 除“黑障”现象的出现。在图2.所示的实施例中，头罩1由三根以上变力弹簧3固定在航天飞机前仓壁12 上，雾化室2中的液流管口 4安装有液体喷头11，液流管6从前仓壁12穿入航天飞机前仓 内室14，其上串联有两个阀门开关7，最后与注射机8相连接。与注射机8相连接的还有分 布在机翼等突出部位的前方的喷雾孔15，当航天飞机返回地面进入大气层的超高速时段，启动注射机，航天飞机头部的雾化室2和机翼等处的喷雾孔15同时喷出足够量的流体或液 体，形成覆盖机体受气流摩擦面的第四物质形态流动膜，即可实现绝热保护、免除黑障的目 的。在图3.所示的实施例中，头罩1由三根以上变力弹簧3固定在导弹前仓壁12上， 安装有喷头11的液流管6从导弹头部中心穿过其前仓壁12，液流管6在前内仓14区段串 联有两个阀门开关7，液流管6最后与注射机8相连接，与注射机8相连接的还有分布在导 弹发动机及其喷口前方四周的喷雾孔15。遥控注射机8从喷头11和喷雾孔15喷出足够多 的液体物质产生均勻的第四物质形态流动膜就能实现热隐形。在图4.所示的实施例中，飞行器发动机前方的上下四周分布有喷雾孔15。需要热 辐射隐形时，只要启动注射机8从喷雾孔15向外喷出足够数量的流体或液体，就会形成第 四物质形态流动膜。遮蔽热辐射，实现热隐形。
权利要求
1.一种航天器绝热和飞行器热隐形新方法及第四物质形态发生装置97，其特征是从 内向外喷洒流体或液体，发生第四物质形态流动膜，给飞行器外壳受摩擦面及其身后以接 触冷却、隔离保护和覆盖遮蔽，来实现航天器外壳的绝热和高速、常速飞行器的热辐射隐 形；第四物质形态流动膜的发生装置由注射机、液流管、液流管口、喷头、弹簧、头罩、喷雾孔 等相连接。
2.根据权利要求1所述的流体或液体，其特征是由耐高温流体物质、或耐高温液体物 质、或清水、或生活废水、或人尿等其中的单独一种或几种混合组成。
3.根据权利要求1所述的喷头、喷雾孔，其特征是必须安装布置在需要冷却、保护和 遮蔽部位的前方位置。
4.根据权利要求1所述的注射机，其特征是手工操作的或机动的；机动的可用人手操 控启动和关闭，也可以用无线电遥控启动或关闭。
5.根据权利要求1所述的第四物质形态流动膜的发生装置，其特征是在飞船返回仓 先入大气层朝向地面的头部用三根以上变力弹簧固定一流线型头罩，头罩的流线型外形与 返回仓外形相匹配，头罩与前仓壁之间的雾化室中心是液流管的外口，液流管外口沿分布 有四的整数倍个小孔，每对小孔都有一束可湿润的柔质毛细管材料穿过，雾化室空间充满 可湿润的柔质毛细管材料，液流管从飞船前壁正中心穿过通往飞船前仓内室，前仓内室中 的液流管段串联有两个阀门开关，最后与液体注射机相连接。使用时提前启动注射机将流 体或液体物质按需要注入量注入雾化室，后关闭阀门。
6.根据权利要求1所述的第四物质形态流动膜的发生装置，其特征是在航天飞机头 部设置需要使用时才弹出，不用时可收进的带头罩喷头，在机翼等突出部位的前方设置喷 雾孔。
7.根据权利要求1所述的第四物质形态流动膜的发生装置，其特征是在导弹头部设 置，可遥控弹出和收缩的带头罩喷头，发动机前方部位设置喷雾孔，仓中设置可遥控开启和 关闭的注射机，注射机与喷雾孔之间。
8.根据权利要求1所述的第四物质形态流动膜的发生装置，其特征是在喷气式飞机 的发动机燃烧室前方四周分布喷雾孔，机仓内设置注射机。驾驶员根据隐形需要开启或关 闭注射机。
9.根据权利要求6所述的在航天飞机头部设置需要使用时才弹出，不用时可收进的 带头罩喷头和权利要求7所述的在导弹头部设置可遥控弹出和收缩的带头罩喷头，其特 征是所带头罩的外表面流线型与其所在飞行器部位的外表面相匹配。
全文摘要
一种能绝热、防止分子电离、避免“黑障”现象发生、遮闭热辐射的航天器绝热和飞行器热隐形新方法及第四物质形态发生装置。它是通过人工或遥控操作，在航天器需要绝热保护或飞行器防止热辐射外泄的时间和部位发生出一种特殊的物质形态层以阻隔、保护超高速航天器外壳免受高温伤害、防止分子电离、避免“黑障”现象出现和遮蔽高速导弹、常速喷气飞机的热辐射、躲过红外线探测、实现热隐形。
文档编号B64G1/52GK102139770SQ20091030846
公开日2011年8月3日 申请日期2009年10月19日 优先权日2009年10月19日
发明者袁建华 申请人:袁建华