(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210815271.7 (22)申请日 2022.07.11 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114885450 A (43)申请公布日 2022.08.09 (73)专利权人 中国飞机强度研究所 地址 710065 陕西省西安市雁塔区电子二 路3号 (72)发明人 王彬文　秦强　陆林　刘宁夫　 (74)专利代理 机构 北京航信高科知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11526 专利代理师 王伟立 (51)Int.Cl. H05B 3/02(2006.01) H05B 3/00(2006.01) H05B 3/04(2006.01) H05B 3/14(2006.01) H05K 5/02(2006.01) H05K 5/06(2006.01) G05D 23/30(2006.01)G01M 99/00(2011.01) B64F 5/60(2017.01) (56)对比文件 CN 101655310 A,2010.02.24 GB 104183 5 A,1966.09.07 CN 113895651 A,202 2.01.07 JP H09222389 A,19 97.08.26 CN 208462082 U,2019.02.01 CN 109539781 A,2019.0 3.29 CN 10190742 2 A,2010.12.08 CN 109612 226 A,2019.04.12 CN 202255089 U,2012.0 5.30 CN 2074242 21 U,2018.0 5.29 CN 105682262 A,2016.0 6.15 EP 0465766 A1,1992.01.15 CN 205550308 U,2016.09.07 JP 2006108526 A,20 06.04.20 EP 0715330 A1,1996.06.05 WO 2007020926 A1,20 07.02.22 (续) 审查员 杨颖娜 (54)发明名称 一种空天飞机测试用的极高温极低温热强 度循环试验系统 (57)摘要 本申请提供了一种空天飞机测试用的极高 温极低温热强度循环试验系统， 包括： 自冷式加 热组件， 其包括密封壳体、 辐射型的加热元件及 石英玻璃透光罩， 密封壳体包裹环绕在密封箱体 的外侧， 加热元件置于密封壳体内部， 石英玻璃 透光罩设置在密封箱体的内侧面， 密封壳体的外 侧面具有气体进口及气体出口； 密封箱体， 其内 侧面具有一个或多个指向密封箱体中心轴线的 环形突起而形成的导热筋， 导热筋沿着密封箱体 的轴线方向排布， 密封箱体的轴向一侧设有冷却 气进管， 另 一侧设有排气管， 冷却介质从冷却气 进管进入密封箱 体内侧， 用于实现密封箱体内的试验件的降温； 以及同轴扰流风扇组件， 其包括 扰流风扇、 传动风扇及连接轴， 扰流风扇设置在 密封箱体的内部 。 [转续页] 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 114885450 B 2022.09.20 CN 114885450 B (56)对比文件 CN 113049430 A,2021.0 6.29 CN 113804381 A,2021.12.17 JP H07135182 A,19 95.05.23 CN 2723019 Y,20 05.09.07 US 2021270 690 A1,2021.09.02 CN 113820163 A,2021.12.21 US 2004216535 A1,2004.11.04 CN 206762902 U,2017.12.19 WO 20170796 36 A1,2017.0 5.11 CN 205643115 U,2016.10.12Shuli wang etc.A Design Method of Air-Cooled Radiator Based o n Electric Aircraft Co ntroller. 《IEEE Access》 .2020,第 8卷 郑瑶.小型冷热循环试验 控制系统研究. 《工 程与试验》 .2018,(第01期), 吴大方等.超高温、 大 热流、 非线性气动热环 境试验模拟及测试技 术研究. 《实验力学》 .2012, (第03期), 刘佳等.涡轮叶片辐射热冲击疲劳试验 控制 技术研究及实现. 《燃气涡轮试验与研究》 .2020, (第02期),2/2 页 2[接上页] CN 114885450 B1.一种空天 飞机测试用的极高温极低温热强度循环试验系统， 其特 征在于， 包括： 自冷式加热组件 （1） ， 所述自冷式加热组件 （1） 包括密封壳体 （11） 、 辐射型的加热元件 （12） 及石英玻璃透光罩 （13） ， 所述密封壳体 （11） 包裹环绕在密封箱体 （2） 的外侧， 所述加热 元件 （12） 连续或非连续的连接在一起且置于所述密封壳体 （11） 内部， 所述石英玻璃透光罩 （13） 设置在所述密封壳体 （11） 靠近密封箱体 （2） 的内侧面， 所述密封壳体 （11） 的外侧面具 有气体进口 （14） 及气体出口 （15） ， 当所述加热元件 （12） 工作而向外辐射热量时， 通过向所 述密封壳体 （11） 的气体进口 （14） 内通入惰性冷却气体实现对所述加热元件 （12） 的冷却或 保护； 密封箱体 （2） ， 所述密封箱体 （2） 为薄壁加筋结构， 所述密封箱体 （2） 的内侧面具有一个 或多个指向密封箱体 （2） 中心轴线的环形突起而形成的导热筋 （21） ， 所述导热筋 （21） 沿着 所述密封箱体 （2） 的轴线方向排布， 所述密封箱体 （2） 的轴向一侧设有冷却气进管 （22） ， 另 一侧设有排气管 （23） ， 冷却介质从冷却气进管 （22） 进入 所述密封箱体 （2） 内侧， 用于对密封 箱体 （2） 内设置的试验 件进行降温； 以及 同轴扰流风扇组件 （3） ， 所述 同轴扰流风扇组件 （3） 包括扰流风扇 （31） 、 传动风扇 （32） 及连接轴 （33） ， 所述扰流风扇 （31） 设置在所述密封箱体 （2） 的内部， 所述传动风扇 （32） 设置 在所述密封箱体 （2） 的外侧， 扰流风扇 （31） 和传动风扇 （32） 通过连接轴 （33） 连接， 通过密封 箱体 （2） 外侧的气体驱动所述传动风扇 （32） 转动， 从而 带动所述密封箱体 （2） 内部的扰流风 扇 （31） 转动， 从而实现密封箱体 （2） 内的温度场迅速均匀。 2.如权利要求1所述的空天飞机测试用的极高温极低温热强度循环试验系统， 其特征 在于， 所述加热 元件 （12） 包括石英灯或石墨。 3.如权利要求1所述的空天飞机测试用的极高温极低温热强度循环试验系统， 其特征 在于， 所述加热元件 （12） 距离所述密封箱体 （2） 的表面为50mm ‑70mm， 且所述加热元件 （12） 的最高热流密度为1.5 MW/m2， 以使得所述密封箱体 （2） 的表面温度最高能够至15 00℃。 4.如权利要求1所述的空天飞机测试用的极高温极低温热强度循环试验系统， 其特征 在于， 所述密封箱体 （2） 的壁板厚度为1m m±0.2mm。 5.如权利要求4所述的空天飞机测试用的极高温极低温热强度循环试验系统， 其特征 在于， 所述密封箱体 （2） 采用不锈钢材 料制成。 6.如权利要求1所述的空天飞机测试用的极高温极低温热强度循环试验系统， 其特征 在于， 所述冷却介质为液氮。 7.如权利要求6所述的空天飞机测试用的极高温极低温热强度循环试验系统， 其特征 在于， 所述冷却气进管 （2 2） 的轴线与所述试验 件在密封箱体 （2） 内的位置齐平。 8.如权利要求6所述的空天飞机测试用的极高温极低温热强度循环试验系统， 其特征 在于， 所述冷却气进管 （22） 上设置低温比例阀 （24） 以控制冷却介质的进入量， 所述冷却介 质的最大流 量为300L/min。 9.如权利要求6所述的空天飞机测试用的极高温极低温热强度循环试验系统， 其特征 在于， 所述排气管 （23） 上设置减压阀 （25） ， 在冷却气进管 （22） 流入冷却介质时， 通过开启减 压阀 （25） 以排出 所述密封箱体 （2） 内的部分高温气体。 10.如权利要求1所述的空天飞机测试用的极高温极低温热强度循环试验系统， 其特征 在于， 所述密封箱体 （2） 非辐射接收面设有隔热层 （26） ， 用于隔绝所述密封箱体 （2） 与外界权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114885450 B 3