CN112158326B - 一种适用于飞行器的腹鳍式散热器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于一种适用于飞行器的腹鳍式散热器，公开了一种适用于飞行器的腹鳍式散热器，包括导流体、安装支架，散热主体，散热主体前后连接导流体，整体为飞行器腹鳍结构，通过安装支架与飞行器主体连接；散热主体包括上盖板、下盖板、散热片、滑油入口、滑油出口和滑油通道，上盖板和下盖板分别设在散热片上下两侧，滑油入口和滑油出口穿过上盖板从安装支架伸出，滑油入口和滑油出口连接滑油通道的入口和出口，滑油通道在散热片内部绕行。本发明的腹鳍式散热器不占用机身内部空间且不需要单独进排气管路，节省了机内空间、减轻了结构重量；并且散热器的换热功率大，采用主、备用通道双余度设计，提升了产品工作的可靠性。

Description

一种适用于飞行器的腹鳍式散热器
技术领域
本发明属于航空飞行器设计技术领域，涉及一种飞行器散热器结构，具体涉及一种适用于飞行器的腹鳍式散热器。
背景技术
飞行器上常用的滑油散热其中一种是空气-滑油散热器，其利用空气作为冷却介质与滑油进行热交换，以冷却滑油***中的热滑油，使滑油温度降低从而满足可循环使用的要求。现有飞行器上的空气-滑油散热器，多作为独立部件安装于机身内部，需要从飞行器前端或者某个位置引入一股或多股空气气流对散热器进行散热，该方案存在以下几个问题：
1、外形结构尺寸受机内空间限制；
2、需单独设计进排气管路引入机外空气，占用空间较大、增加飞机重量；
3、受飞机气动等因素影响，引入空气流量有限等问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种适用于飞行器的腹鳍式散热器，将飞机腹鳍同时作为滑油散热器，直接利用飞机外流作为冷却介质对热滑油进行冷却，形成一种适用于飞行器的腹鳍式散热器方案。
本发明的技术方案是：
一种适用于飞行器的腹鳍式散热器，包括导流体、安装支架，散热主体，散热主体前后连接导流体，整体为飞行器腹鳍结构，通过安装支架与飞行器主体连接；散热主体包括上盖板、下盖板、散热片、滑油入口、滑油出口和滑油通道，上盖板和下盖板分别设在散热片上下两侧，滑油入口和滑油出口穿过上盖板从安装支架伸出，滑油入口和滑油出口连接滑油通道的入口和出口，滑油通道在散热片内部绕行。
进一步的，散热片由多个锯齿型翅片组成。锯齿型翅片的热传导效果良好。
进一步的，多个锯齿型翅片上下间隔排列，多个锯齿型翅片的横向方向与飞行器腹鳍设计的空气来流方向相同。该结构设计能够使得本腹鳍式散热器能够满足腹鳍的空气整流需求，还能减小风阻，提高散热效率。
进一步的，滑油通道通过多个来回的过往返路径穿过上下间隔排列的锯齿型翅片。该设计可以增加散热效率。
进一步的，滑油入口包括第一滑油入口和第二滑油入口，滑油出口包括第一滑油出口和第二滑油出口，滑油通道包括常用滑油通道和备用滑油通道。
进一步的，第一滑油入口连接常用滑油通道的入口端，第一滑油出口连接常用滑油通道的出口端；第二滑油入口连接备用滑油通道的入口端，第二滑油出口连接备用滑油通道的出口端；常用滑油通道和备用滑油通道相互不连通。常用滑油通道是主要使用的滑油通道，但是当发动机空中停车时，可能滑油温度经过散热后过低会导致冻结，此时使用备用滑油通道。
进一步的，常用滑油通道和备用滑油通道部分位置接近。这样在使用备用滑油通道时，备用滑油通道的热量会传导到常用滑油通道上，帮助常用滑油通道的滑油解冻，使得常用滑油通道重新工作。
进一步的，滑油通道底部设有放油口。在需要拆卸时可通过该放油口放出滑油后再拆卸。
本发明的优点是：
1、不占用机身内部空间且不需要单独进排气管路，节省了机内空间、减轻了结构重量；
2、不受机内空间限制，可增大散热主体部分面积，从而增大散热器的换热功率；
3、直接利用机外空气作为冷却介质，流量大、温度低，也能增大散热器的换热功率；
4、采用主、备用通道双余度设计，提升了产品工作的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例的腹鳍式散热器在机上占位示意图；
图2是本发明实施例的腹鳍式散热器结构示意图；
图3是本发明实施例的滑油散热***工作原理图；
其中：1—导流体，2—安装支架，3—散热主体，4—第一滑油入口，5—第二滑油入口，6—第一滑油出口，7—第二滑油出口，8—常用滑油通道，9—备用滑油通道，10—温控活门，11—旁路通道，12—压力活门，13—单向活门，14—腹鳍式散热器。
具体实施方式
本部分是本发明的实施例，用于解释和说明本发明的技术方案。
本发明的散热器是一种适用于飞行器的腹鳍式散热器，包括导流体1、安装支架2，散热主体3，散热主体3前后连接导流体1，整体为飞行器腹鳍结构，通过安装支架2与飞行器主体连接；散热主体3包括上盖板、下盖板、散热片、滑油入口、滑油出口和滑油通道，上盖板和下盖板分别设在散热片上下两侧，滑油入口和滑油出口穿过上盖板从安装支架2伸出，滑油入口和滑油出口连接滑油通道的入口和出口，滑油通道穿过散热片。
散热片3-3由多个锯齿型翅片组成。锯齿型翅片的热传导效果良好。多个锯齿型翅片上下间隔排列，多个锯齿型翅片的横向方向与飞行器腹鳍设计的空气来流方向相同。该结构设计能够使得本腹鳍式散热器能够满足腹鳍的空气整流需求，还能减小风阻，提高散热效率。滑油通道通多个来回的过往返路径穿过上下间隔排列的锯齿型翅片。该设计可以增加散热效率。
滑油入口包括第一滑油入口4和第二滑油入口5，滑油出口包括第一滑油出口6和第二滑油出口7，滑油通道包括常用滑油通道8和备用滑油通道9。
第一滑油入口连接常用滑油通道的入口端，第一滑油出口连接常用滑油通道的出口端；第二滑油入口连接备用滑油通道的入口端，第二滑油出口连接备用滑油通道的出口端；常用滑油通道和备用滑油通道相互不连通。常用滑油通道是主要使用的滑油通道，但是当发动机空中停车时，可能滑油温度经过散热后过低会导致冻结，此时使用备用滑油通道。
常用滑油通道和备用滑油通道部分位置接近。这样在使用备用滑油通道时，备用滑油通道的热量会传导到常用滑油通道上，帮助常用滑油通道的滑油解冻，使得常用滑油通道重新工作。
滑油通道底部设有放油口。在需要拆卸时可通过该放油口放出滑油后再拆卸。
下面结合附图说明本发明另一个实施例。
一种腹鳍式散热器技术方案，将飞机腹鳍同时作为滑油散热器，把飞机腹鳍结构功能与滑油散热功能结合在一起。图1是腹鳍式散热器在某飞机上安装位置示意图，图2是腹鳍式散热器结构示意图。
腹鳍散热器主要由散热主体3、导流体1和安装支架2组成。散热器利用温度较低的飞机外流来冷却温度较高的滑油。滑油从散热器热边进口流入热边通道，同时冷空气从散热器上流过，冷、热边的流体介质通过散热主体中的翅片传递热量，从而进行热交换。
腹鳍式散热器整体作为飞机腹鳍使用，其中散热主体3为是腹鳍散热器的主要散热组件，主要由上盖板、下盖板和锯齿型翅片组成。散热主体3内部分别形成4个流程滑油流道(即是来回绕四次的流道，是由于腹鳍的空间有限，尽量给常用通道更多的流程增加散热效率)的常用滑油腔和2个流程滑油流道的备用滑油腔，外部设置锯齿型翅片。
正常使用时，散热器主通道工作，低温空气在上、下盖板之间流动，热滑油在常用滑油通道8中流动，将热量传递给流过锯齿型翅片的冷空气；当常用滑油通道8出现堵塞时，通过安装在飞机上压力活门12等部件进行通道切换，备用滑油通道9投入工作，热滑油在备用滑油通道9中流动，与冷空气进行换热。备用滑油通道9换热功率低于常用滑油通道8，起增大散热器工作余度、提高可靠性的作用：例如，当飞机出现空中停车时，滑油***温度降低，通过机上温控活门10等部件可控制滑油不经过散热器直接回到滑油箱。但在机外高空、低温环境下，散热器常用滑油通道8残余的滑油可能出现凝冻现象，从而导致常用滑油通道8内堵塞失去工作能力。一旦发动机空中再次起动成功，在散热器常用滑油通道8恢复正常工作能力以前，启用备用滑油通道9继续起到散热器的作用。
散热器的原理图如图3所示，正常工作时，滑油通过温控活门10进入常用滑油通道8散热，发动机空中停车后，温控活门10检测滑油温度较低到一定阈值以下后，接通旁路通道11直接将滑油输往滑油腔。此时由于外部空气温度过低，可能导致常用滑油通道8内残留的滑油冻结导致封堵，发动机重新启动后，温控活门10重新关闭，此时常用滑油通道8不通，压力活门12检测到一定阈值的滑油压力后打开，滑油通过备用滑油通道9散热。

Claims (8)

1.一种适用于飞行器的腹鳍式散热器，其特征在于，包括导流体(1)、安装支架(2)，散热主体(3)，散热主体(3)前后连接导流体(1)，整体为飞行器腹鳍结构，通过安装支架(2)与飞行器主体连接；散热主体(3)包括上盖板、下盖板、散热片、滑油入口、滑油出口和滑油通道，上盖板和下盖板分别设在散热片上下两侧，滑油入口和滑油出口穿过上盖板从安装支架(2)伸出，滑油入口和滑油出口连接滑油通道的入口和出口，滑油通道在散热片内部绕行。
2.根据权利要求1所述的一种适用于飞行器的腹鳍式散热器，其特征在于，所述的散热片由多个锯齿型翅片组成。
3.根据权利要求2所述的一种适用于飞行器的腹鳍式散热器，其特征在于，所述的多个锯齿型翅片上下间隔排列，多个锯齿型翅片的横向方向与飞行器腹鳍设计的空气来流方向相同。
4.根据权利要求3所述的一种适用于飞行器的腹鳍式散热器，其特征在于，所述的滑油通道通过多个来回的过往返路径穿过上下间隔排列的锯齿型翅片。
5.根据权利要求1所述的一种适用于飞行器的腹鳍式散热器，其特征在于，所述的滑油入口包括第一滑油入口(4)和第二滑油入口(5)，滑油出口包括第一滑油出口(6)和第二滑油出口(7)，滑油通道包括常用滑油通道(8)和备用滑油通道(9)。
6.根据权利要求5所述的一种适用于飞行器的腹鳍式散热器，其特征在于，所述的第一滑油入口连接常用滑油通道的入口端，第一滑油出口连接常用滑油通道的出口端；第二滑油入口连接备用滑油通道的入口端，第二滑油出口连接备用滑油通道的出口端；常用滑油通道和备用滑油通道相互不连通。
7.根据权利要求6所述的一种适用于飞行器的腹鳍式散热器，其特征在于，所述的常用滑油通道和备用滑油通道部分位置接近。
8.根据权利要求1所述的一种适用于飞行器的腹鳍式散热器，其特征在于，所述的滑油通道底部设有放油口。
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