專利名稱：航天器絕熱和飛行器熱隱形新方法及第四物質(zhì)形態(tài)發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飛行器外殼、身后絕熱的新方法，尤其是能使航天器在返回地面穿過 大氣層的超高速時(shí)段避免出現(xiàn)無線電聯(lián)系中斷的“黑障”現(xiàn)象和高速、常速飛行器躲過紅外 線探測儀實(shí)現(xiàn)熱隱形的新方法及第四形態(tài)物質(zhì)流動膜發(fā)生裝置。
背景技術(shù)：
目前公知的航天器的絕熱方法有兩種一種是在航天飛機(jī)外殼粘貼耐高溫絕熱 瓦；另一種是在飛船返回倉外殼涂抹上一層會在高溫中燃燒剝離的材料。但是，它們僅能 防止高溫對航天器外殼的熱傷害，卻不能避免與高溫同時(shí)存在于超高速飛行器外殼的電離 (第五物質(zhì))形態(tài)對無線電波的頻閉效應(yīng)。噴氣式高速、常速飛行器躲過紅外線探測儀的熱 隱身技術(shù)也是空白。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有超高速飛行器的絕熱方法不能避免其外殼因產(chǎn)生電離形態(tài)而出現(xiàn) “黑障”的缺陷和填補(bǔ)高速、常速飛行器不能躲過紅外線探測的空白。本發(fā)明提供一種航天 器外殼絕熱和飛行器熱隱形新方法及第四物質(zhì)形態(tài)發(fā)生技術(shù)，該方法不僅能很好地保護(hù)超 高速飛行器外殼在返回地面穿過大氣層時(shí)不受高溫傷害，而且能避免超高速飛行器外殼的 高溫積累、電離，從而消除“黑障”現(xiàn)象。本發(fā)明用于高、常速飛行器能實(shí)現(xiàn)熱隱身，而不被 紅外線探測儀探測到其存在。本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的方法是在航天器需要絕熱和飛行器隱熱輻射部 位的前方噴灑流體或液體物質(zhì)，在迎面氣流的沖刷下形成起冷卻、保護(hù)和遮蔽作用的第四 物質(zhì)形態(tài)的流動膜。所采用的技術(shù)方案是在飛行器頭部，用變力彈簧固定一耐高溫流線 型頭罩、頭罩上分布有若干小孔、頭罩可在使用前被彈出、頭罩與飛行器頭部之間除固定用 的變力彈簧和供彈簧收縮運(yùn)動的空間外是霧化室空間、航天器的霧化室中充滿柔質(zhì)毛細(xì)管 材料，高、常速飛行器的霧化室頭罩后面是噴頭、飛行器頭部正中有一中空液流管通往飛行 器內(nèi)倉、航天器的液流管口沿管壁上分布有四的整數(shù)倍個(gè)圓形孔、每一對圓形孔有一毛細(xì) 管材料束穿過、高常速飛行器的液流管口直接安裝帶頭罩噴頭；飛行器倉內(nèi)液流管上串聯(lián) 有兩個(gè)閥門開關(guān)、最后一個(gè)閥門開關(guān)后面的液流管與液體注射機(jī)相連接。當(dāng)飛行器需要絕 熱或隱紅外輻射時(shí)，就啟動液體注射機(jī)向液流管注入耐高溫流體或液體或清水或生活廢 水或人尿，液體通過液流管、噴頭進(jìn)入(航天器)霧化室的毛細(xì)管材料區(qū)或(常速飛行器) 的頭罩內(nèi)壁、霧化室。與頭罩直接接觸的(毛細(xì)管材料中的部分)液體被汽化，頭罩則得以 冷卻。剛返回地面穿過大氣層的航天器速度不斷增加，頭罩受到氣流的壓力也隨之加大，頭 罩不斷受擠壓縮毛細(xì)管材料、毛細(xì)管材料中的液體被擠出的速率、數(shù)量也隨之加大，高速氣 流經(jīng)頭罩快速沖刷逸出霧化室的液體物質(zhì)，分布到飛行器外殼受氣流摩擦面上，形成注入 物質(zhì)的第四形態(tài)流動膜，霧化室有足夠多的液體，第四形態(tài)流動膜就會持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)生、完整覆蓋在航天器外殼的受外來氣流摩擦面上，從而起到絕熱保護(hù)和冷卻降溫作用。因?yàn)橐?體物質(zhì)的第四形態(tài)流動膜顆粒質(zhì)量大大于空氣單分子的質(zhì)量，又以較低速度與空氣分子同 方向運(yùn)動，所以液體物質(zhì)第四形態(tài)流動膜能有效地緩沖空氣微粒分子對超高速運(yùn)動中的飛 行器外殼的撞擊、摩擦，并及時(shí)帶走已生成的熱量，防止溫度積累升高，極大地減少飛行器 外殼分子發(fā)生電離(向第五形態(tài)發(fā)展)的機(jī)率，從而消除“黑障”現(xiàn)象；導(dǎo)彈、飛機(jī)等高速、 常速飛行器開動注射機(jī)持續(xù)噴出流體或液體物質(zhì)，所形成的第四形態(tài)流動膜足夠厚和均勻 時(shí)，就能隱蔽發(fā)動機(jī)及其所排放的熱廢氣流的熱輻射，不被紅外線探測儀所發(fā)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn) 熱隱形。本發(fā)明的有益效果是可以保護(hù)超高速飛行器外殼免受高溫?zé)醾?、有效地起?絕熱的作用，同時(shí)避免超高速飛行器外殼發(fā)生分子電離和由此而來的“黑障”現(xiàn)象；高速、常 速飛行器實(shí)現(xiàn)熱隱形，僅增加液體注入和噴發(fā)裝置，結(jié)構(gòu)簡單；噴出物質(zhì)是耐高溫流體或普 通液體或清水或生活廢水或人尿，成本低廉。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。附圖1.是在返回倉上安裝的第四物質(zhì)形態(tài)流動膜發(fā)生裝置剖面原理圖。附圖2.是在航天飛機(jī)上安裝的第四物質(zhì)形態(tài)流動膜發(fā)生裝置及噴霧孔分布示意 圖。附圖3.是在導(dǎo)彈上安裝的第四物質(zhì)形態(tài)流動膜發(fā)生裝置及噴霧孔分布示意圖。附圖4.是在噴氣式飛機(jī)上安裝的的第四物質(zhì)形態(tài)流動膜發(fā)生裝置及噴霧孔分布 示意圖。圖中1頭罩，2霧化室，3變力彈簧，4液流管口，5返回倉前壁，6液流管，7閥門開 關(guān)，8注射機(jī)，9返回倉側(cè)壁，10返回倉內(nèi)室，11液體噴頭，12航天飛機(jī)前倉壁，13航天飛機(jī) 前倉側(cè)壁，14飛行器前倉內(nèi)室，15噴霧孔。
具體實(shí)施例方式在圖1.中頭罩1由三根以上變力彈簧3固定在飛船返回倉前壁5上，返回倉與軌 道倉脫離后，彈簧復(fù)原，彈出頭罩，頭罩1的后壁與返回倉前壁5之間的空間構(gòu)成霧化室2， 液流管6從返回倉前壁5的中心直接穿入通往返回倉內(nèi)室10，液流管口 4沿邊分布有四的 整數(shù)倍個(gè)小孔，能濕潤液體的柔質(zhì)毛細(xì)管材料束穿過其中，并讓多余材料充滿霧化室2，液 流管6在返回倉內(nèi)室10段安裝有兩個(gè)閥門開關(guān)7，液流管6的末端與注射機(jī)8相連接。在 飛船開始返回地面即將進(jìn)入穿過大氣層的超高速時(shí)間段以前，按超高速飛行段所需時(shí)間與 液體平均流量的乘積為基數(shù)，注入稍大于基數(shù)的液體量。關(guān)閉雙重閥門開關(guān)。飛船返回倉 上安裝的第四物質(zhì)形態(tài)流動膜發(fā)生裝置就會自動工作，不僅能完成絕熱保護(hù)功能，又能免 除“黑障”現(xiàn)象的出現(xiàn)。在圖2.所示的實(shí)施例中，頭罩1由三根以上變力彈簧3固定在航天飛機(jī)前倉壁12 上，霧化室2中的液流管口 4安裝有液體噴頭11，液流管6從前倉壁12穿入航天飛機(jī)前倉 內(nèi)室14，其上串聯(lián)有兩個(gè)閥門開關(guān)7，最后與注射機(jī)8相連接。與注射機(jī)8相連接的還有分 布在機(jī)翼等突出部位的前方的噴霧孔15，當(dāng)航天飛機(jī)返回地面進(jìn)入大氣層的超高速時(shí)段，啟動注射機(jī)，航天飛機(jī)頭部的霧化室2和機(jī)翼等處的噴霧孔15同時(shí)噴出足夠量的流體或液 體，形成覆蓋機(jī)體受氣流摩擦面的第四物質(zhì)形態(tài)流動膜，即可實(shí)現(xiàn)絕熱保護(hù)、免除黑障的目 的。在圖3.所示的實(shí)施例中，頭罩1由三根以上變力彈簧3固定在導(dǎo)彈前倉壁12上， 安裝有噴頭11的液流管6從導(dǎo)彈頭部中心穿過其前倉壁12，液流管6在前內(nèi)倉14區(qū)段串 聯(lián)有兩個(gè)閥門開關(guān)7，液流管6最后與注射機(jī)8相連接，與注射機(jī)8相連接的還有分布在導(dǎo) 彈發(fā)動機(jī)及其噴口前方四周的噴霧孔15。遙控注射機(jī)8從噴頭11和噴霧孔15噴出足夠多 的液體物質(zhì)產(chǎn)生均勻的第四物質(zhì)形態(tài)流動膜就能實(shí)現(xiàn)熱隱形。在圖4.所示的實(shí)施例中，飛行器發(fā)動機(jī)前方的上下四周分布有噴霧孔15。需要熱 輻射隱形時(shí)，只要啟動注射機(jī)8從噴霧孔15向外噴出足夠數(shù)量的流體或液體，就會形成第 四物質(zhì)形態(tài)流動膜。遮蔽熱輻射，實(shí)現(xiàn)熱隱形。
權(quán)利要求
1.一種航天器絕熱和飛行器熱隱形新方法及第四物質(zhì)形態(tài)發(fā)生裝置97，其特征是從 內(nèi)向外噴灑流體或液體，發(fā)生第四物質(zhì)形態(tài)流動膜，給飛行器外殼受摩擦面及其身后以接 觸冷卻、隔離保護(hù)和覆蓋遮蔽，來實(shí)現(xiàn)航天器外殼的絕熱和高速、常速飛行器的熱輻射隱 形；第四物質(zhì)形態(tài)流動膜的發(fā)生裝置由注射機(jī)、液流管、液流管口、噴頭、彈簧、頭罩、噴霧孔 等相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體或液體，其特征是由耐高溫流體物質(zhì)、或耐高溫液體物 質(zhì)、或清水、或生活廢水、或人尿等其中的單獨(dú)一種或幾種混合組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴頭、噴霧孔，其特征是必須安裝布置在需要冷卻、保護(hù)和 遮蔽部位的前方位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射機(jī)，其特征是手工操作的或機(jī)動的；機(jī)動的可用人手操 控啟動和關(guān)閉，也可以用無線電遙控啟動或關(guān)閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的第四物質(zhì)形態(tài)流動膜的發(fā)生裝置，其特征是在飛船返回倉 先入大氣層朝向地面的頭部用三根以上變力彈簧固定一流線型頭罩，頭罩的流線型外形與 返回倉外形相匹配，頭罩與前倉壁之間的霧化室中心是液流管的外口，液流管外口沿分布 有四的整數(shù)倍個(gè)小孔，每對小孔都有一束可濕潤的柔質(zhì)毛細(xì)管材料穿過，霧化室空間充滿 可濕潤的柔質(zhì)毛細(xì)管材料，液流管從飛船前壁正中心穿過通往飛船前倉內(nèi)室，前倉內(nèi)室中 的液流管段串聯(lián)有兩個(gè)閥門開關(guān)，最后與液體注射機(jī)相連接。使用時(shí)提前啟動注射機(jī)將流 體或液體物質(zhì)按需要注入量注入霧化室，后關(guān)閉閥門。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的第四物質(zhì)形態(tài)流動膜的發(fā)生裝置，其特征是在航天飛機(jī)頭 部設(shè)置需要使用時(shí)才彈出，不用時(shí)可收進(jìn)的帶頭罩噴頭，在機(jī)翼等突出部位的前方設(shè)置噴 霧孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的第四物質(zhì)形態(tài)流動膜的發(fā)生裝置，其特征是在導(dǎo)彈頭部設(shè) 置，可遙控彈出和收縮的帶頭罩噴頭，發(fā)動機(jī)前方部位設(shè)置噴霧孔，倉中設(shè)置可遙控開啟和 關(guān)閉的注射機(jī)，注射機(jī)與噴霧孔之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的第四物質(zhì)形態(tài)流動膜的發(fā)生裝置，其特征是在噴氣式飛機(jī) 的發(fā)動機(jī)燃燒室前方四周分布噴霧孔，機(jī)倉內(nèi)設(shè)置注射機(jī)。駕駛員根據(jù)隱形需要開啟或關(guān) 閉注射機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的在航天飛機(jī)頭部設(shè)置需要使用時(shí)才彈出，不用時(shí)可收進(jìn)的 帶頭罩噴頭和權(quán)利要求7所述的在導(dǎo)彈頭部設(shè)置可遙控彈出和收縮的帶頭罩噴頭，其特 征是所帶頭罩的外表面流線型與其所在飛行器部位的外表面相匹配。
全文摘要
一種能絕熱、防止分子電離、避免“黑障”現(xiàn)象發(fā)生、遮閉熱輻射的航天器絕熱和飛行器熱隱形新方法及第四物質(zhì)形態(tài)發(fā)生裝置。它是通過人工或遙控操作，在航天器需要絕熱保護(hù)或飛行器防止熱輻射外泄的時(shí)間和部位發(fā)生出一種特殊的物質(zhì)形態(tài)層以阻隔、保護(hù)超高速航天器外殼免受高溫傷害、防止分子電離、避免“黑障”現(xiàn)象出現(xiàn)和遮蔽高速導(dǎo)彈、常速噴氣飛機(jī)的熱輻射、躲過紅外線探測、實(shí)現(xiàn)熱隱形。
文檔編號B64G1/52GK102139770SQ20091030846
公開日2011年8月3日 申請日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者袁建華 申請人:袁建華