[发明专利]一种高超声速飞行器一体化半水滴式头罩

说明书

本发明涉及航天飞行器技术领域，尤其是涉及一种高超声速飞行器一体化半水滴式头罩，该头罩包括底板和设置在所述底板上的导流结构，所述底板和所述导流结构之间设置有容置腔，以使飞行器位于所述容置腔；且沿所述头罩头部至尾部的方向，所述底板和所述导流结构均为逐渐向上弯曲的弧形面。呈圆锥构型的头罩与进气道唇口流畅缝合，进而实现头罩的一体化气动布局构型，导流机构覆盖进气道并且边缘具有后掠前缘，前缘的轮廓外形遵循圆锥构型产生的激波前沿的形状。因此，本发明的头罩不仅有效地降低了飞行器的气动阻力和重量，而且融合了空气动力学原理和弹射技术，在风洞模拟19‑30Km高度、36‑100KPa动压条件下可与飞行器安全分离。

技术领域

本发明涉及航天飞行器技术领域，尤其是涉及一种高超声速飞行器一体化半水滴式头罩。

背景技术

头罩(或整流罩)用于保护卫星及其它有效载荷，以防止卫星受气动力、气动加热及声振等有害环境的影响，是航天飞行器的重要组成部分，也是是航天飞行器标志性关键技术之一。当火箭、导弹或其他航天飞行器在大气层中高速飞行时，头罩不但能够可靠地保护其内部有效载荷的功能，以防止其受到气动力、气动热及声振等有害环境的影响，而且可以使飞行器具有良好的空气动力学特性，减小飞行器的飞行阻力。

头罩一般为蚌壳式(两半)结构，由端头、前锥段、圆筒段、倒锥段和纵向及横向分离机构等组成。根据运载任务的不同，每种型号的运载火箭都具有一种或多种形状的头罩，如单星罩、双星罩、多星罩等。

如今，飞行器得到越来越多人的青睐，运用也越来越广泛，如航空、安保、摄影和娱乐等。由于飞行器需要电机持续运行才能飞行在空中，而人们对飞行器连续飞行的时间需求也越来越大，因而也对飞行器的散热功能和飞行阻力提出了更高的要求。

但是，目前飞行器的电机头罩在飞行过程中散热表现欠佳，而且存在占用空间较大，减阻效率低的问题。因此，开发一种新型的高超声速飞行器一体化半水滴式头罩，以解决上述问题，是本领域技术人员亟需解决的一项技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高超声速飞行器一体化半水滴式头罩，该头罩有效降低了飞行器的气动阻力和重量。

本发明提供一种高超声速飞行器一体化半水滴式头罩，包括底板和设置在所述底板上的导流结构，所述底板和所述导流结构之间设置有容置腔，以使飞行器位于所述容置腔；

且沿所述头罩头部至尾部的方向，所述底板和所述导流结构均为逐渐向上弯曲的弧形面。

进一步，所述底板的水平投影为由类三角形和四边形组成的类五边形结构；

沿所述头罩头部至尾部的方向，所述底板水平投影为四边形的部分为逐渐向上弯曲的弧形面；

所述底板水平投影为类三角形的部分与所述导流结构靠近所述头罩头部的一端相贴合。

进一步，所述导流结构包括第一前侧壁、第二前侧壁、第一后侧壁、第二后侧壁、上面板和下面板；

所述第一前侧壁和所述第二前侧壁、所述第一后侧壁和所述第二后侧壁分别沿所述头罩的对称轴设置在所述头罩的两侧，且所述第一前侧壁和第二前侧壁均为类三角形结构，所述第一后侧壁和所述第二后侧壁均为类五边形结构；

所述上面板和所述下面板的水平投影均为类菱形结构；

所述底板水平投影为类三角形的部分与所述下面板靠近所述头罩头部的一端相贴合。

进一步，所述下面板靠近所述头罩头部一端的第一侧边和第二侧边之间的夹角为25-35°；

所述下面板靠近所述头罩尾部一端的第三侧边和第四侧边之间的夹角为65-75°；

所述下面板靠近所述头罩中部的第五侧边和第六侧边之间的夹角为35-50°。