用于冷却高速运载器的前缘的系统的制作方法

本主题大体上涉及用于高速运载器(例如高超音速飞行器)的前缘技术。

背景技术：

1、高速运载器经常经历由高速操作期间经历的高热负载引起的热管理问题，特别是在自由流空气冲击运载器的前缘处。例如，在涉及高超音速飞行器的应用中，前缘可以包括机头、发动机罩以及机翼和稳定器的前缘。特别是当这些运载器在高超音速速度范围内(例如，5马赫或更高)操作时，随着入射气流通过弓形激波并停留在运载器表面，将气体的动能转化为内能并大大提高其温度，前缘可能会承受非常高的热负载(例如，500–1500w/cm2)。过度暴露于此类热负载会导致部件劣化和/或故障。

2、材料和制造技术的改进使得高超音速飞行器能够在更高的速度和温度下操作。通过提高高速飞行器的前缘的冷却能力和高温耐久性，可以进一步提高运载器速度和高速飞行时间的耐久性。

3、对前缘技术和冷却前缘或高超音速运载器的方法的改进将是特别有益的。

技术实现思路

技术特征：

1.一种用于高超音速运载器的前缘组件，其特征在于，所述前缘组件包括：

2.根据权利要求1所述的前缘组件，其特征在于，其中所述冷却剂供应组件包括围绕所述冷却剂流的第一壁和第二壁。

3.根据权利要求1所述的前缘组件，其特征在于，其中所述外壁包括第一外壁和与所述第一外壁相对的第二外壁，其中所述第一外壁位于迎风侧，并且其中所述第二外壁位于背风侧。

4.根据权利要求3所述的前缘组件，其特征在于，其中所述绝缘层在所述迎风侧处较厚。

5.根据权利要求4所述的前缘组件，其特征在于，其中所述冷却剂流比所述第一外壁更靠近所述第二外壁。

6.根据权利要求1所述的前缘组件，其特征在于，其中所述绝缘层包括在所述冷却剂供应组件和所述外壁之间的固体绝缘材料。

7.根据权利要求6所述的前缘组件，其特征在于，其中所述固体绝缘材料由限定100摄氏度和1500摄氏度之间的相变点的相变材料形成。

8.根据权利要求6所述的前缘组件，其特征在于，其中所述冷却剂供应组件包括延伸通过所述固体绝缘材料的一部分并远离所述前缘的冷却剂通道，其中所述冷却剂通道与所述冷却剂流流体连通。

9.根据权利要求1所述的前缘组件，其特征在于，其中所述绝缘层包括气体或真空。

10.根据权利要求1所述的前缘组件，其特征在于，其中所述绝缘层包括在所述冷却剂供应组件和所述外壁之间的多孔网格结构。

技术总结
提供了一种用于高超音速运载器的前缘组件。前缘组件包括：外壁，外壁向前缘逐渐变细，外壁具有前缘处的多孔区域；冷却剂供应组件，冷却剂供应组件与多孔区域流体连通，用于选择性地提供冷却剂流通过外壁的多孔区域；绝缘层，绝缘层设置在冷却剂供应组件的一部分和外壁之间，其中绝缘层被配置为减少冷却剂供应组件和外壁之间的热传递。

技术研发人员：尼古拉斯·威廉·拉塞,格利高里·亚历山大·纳特苏伊,托马斯·厄尔·戴森
受保护的技术使用者：通用电气公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15