[发明专利]飞机吊舱用环境控制系统

说明书

技术领域

本发明公开了一种环境控制系统，特别是涉及一种飞机吊舱用环境控 制系统。

背景技术

吊舱在现代战争中极大地加强飞机的战斗力，目前装备有电子、激光、 红外、雷达等设备的吊舱(统称电子吊舱)已在国内外战术飞机上普遍使 用。随着飞机电子吊舱的发展，功能多样化和结构复杂化日益突出。机载 电子设备功率迅速增加，其工作时产生的热量也越来越多，吊舱环控系统 就是将这些热量有效排出舱外。吊舱环控系统设计通常采用两种解决方案： 一是直接引用载机环控系统的冷源，二是装备独立的制冷系统。早期俄罗 斯曾经提出将载机环控冷却源直接引入电子吊舱，但受载机自身环控系统 冷却能力有限、载机接口很难适应不同型号吊舱等因素的制约。而独立环 控系统不依靠载机冷却系统，有自己的制冷环控系统，其灵活性好和通用 性高。

独立环控系统根据制冷原理主要有二种，第一种为蒸汽压缩制冷的吊 舱环控系统，美国LANTIRN吊舱的环控系统采用了独立的、能效比高的蒸 汽循环冷却系统，以保证吊舱内各种设备可靠工作。该吊舱环控系统通过 氟里昂在蒸发器内蒸发吸热来冷却液体载冷剂，再通过被冷却的液体载冷 剂去吸取吊舱内电子设备的热载荷。冷凝器采用冲压空气作为冷源。当外 界环境空气温度较低时，可控制压缩机停机，旁路冷却回路打开，载冷剂直 接通过冷凝器/旁路热交换器把热载荷散到冲压空气中去。第二种为逆升 压式冲压空气循环制冷的环控系统。英国GEC Ferranti公司研制的热成 象/激光瞄准吊舱(TIALD)采用了独立的冲压空气冷却的环控系统，冲压空 气通过进气口进入系统后，按系统工作方式的不同沿不同的途径流动。当 外界环境温度较低时，系统以冲压空气方式工作，此时涡轮旁通阀打开， 冲压空气不通过制冷涡轮而直接流向电子设备。在以这种方式工作时，吊 舱内空气压力高于吊舱外部环境压力，因此单向阀打开，冲压空气在吸收 了设备的热量后通过单向阀直接排出舱外。外界环境温度较高时，系统以 空气循环方式工作，此时涡轮旁通阀门关闭，由进气道捕获的冲压空气， 进入冷却涡轮中膨胀降温，涡轮出口的低温空气流入电子设备舱的冷板或 散热翅片，冷却各种设备，带走热负荷的空气再经由涡轮带动的压气机增 压至适当值排出吊舱外。

LANTIRN吊舱所采用的蒸汽循环冷却系统，能效比高，受飞行高度影 响较小，温度控制精确，具有地面制冷能力。采用液体载冷剂可为电子 设备提供清洁、干燥的冷源，而且结构紧凑，但系统结构复杂，成本高， 耗电量大。该系统适用对环控系统要求较高的设备吊舱。TIALD吊舱所采 用的冲压空气冷却系统，用冲压空气作动力源，不需要耗电，有效地解决 了一些载机电源紧张的难题。其制冷能力随马赫数增加而增加，可在一定 范围内克服气动热载荷随马赫数增大而增加的影响。涡轮加工工艺复杂， 成本较高，且体积和噪声较大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种飞机吊舱用 环境控制系统。该飞机吊舱用环境控制系统能够完成对吊舱冷板的冷却， 且其环保节能、冷却效率高、结构简单、使用方便，便于推广使用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：飞机吊舱用环境控制系 统，其特征在于：包括设置在吊舱舱体内的蒸发水箱，所述蒸发水箱的一 端连接有冲压空气输入管和进水管，所述吊舱舱体的上部设置有与吊舱舱 体外部相通的冲压空气输入通道，所述冲压空气输入管与冲压空气输入通 道相连接；所述蒸发水箱的另一端设置有出风管，所述蒸发水箱内靠近出 风管的一端设置有气水分离装置，所述出风管连接有通向冷板的输气管 道。

上述的飞机吊舱用环境控制系统，其特征在于：所述蒸发水箱内设置 有吸水材料。

上述的飞机吊舱用环境控制系统，其特征在于：所述吸水材料为多层 吸水纸，多层吸水纸上均开设有通孔，多层吸水纸通过螺钉连接。

上述的飞机吊舱用环境控制系统，其特征在于：所述气水分离装置为 开设有多个气孔的挡板，所述气孔的孔径为0.5mm～1.5mm。

上述的飞机吊舱用环境控制系统，其特征在于：所述出风管上设置有 温控阀。

上述的飞机吊舱用环境控制系统，其特征在于：所述冲压空气输入通 道的上端向吊舱头部倾斜。

上述的飞机吊舱用环境控制系统，其特征在于：所述出风管通过三通 接头与输气管道连接。