李言青,宣益民

南京航空航天大学 能源与动力学院,南京 210016

直升机具有机动灵活、快速机动的优点,在战争中得到越来越广泛的应用。在未来军事作战中要求直升机具有巡航速度更快、续航能力更强、可靠性更高等性能,这就要求直升机在携带有限燃料的前提下,提高整机能量利用率,实现能量的综合高效利用。同时,未来直升机将装备大功率发动机和电子设备,这加剧了直升机系统和整机的热管理问题。而红外抑制和复合材料的机身设计,使得机身重量和散热能力受到了极大的限制。因此,面对未来直升机的热管理和红外抑制需求,从整机层面统筹管理整机热量,合理匹配热沉梯级利用方法,在提高能量利用率的同时,保障各子系统安全工作,并降低整机红外辐射特性是未来直升机技术的发展方向。

子系统的热管理问题已被广泛地研究并应用于不同类型的飞行器中。Balland等[1]研究了高速运输机的热管理循环,基于燃油预热和电能与机械能的相互转化关系设计了热/能量管理系统,通过评估得到了在给定飞行任务下的可行设计方案。Doman[2-3]提出了一种典型喷气式飞机的燃油热管理系统,该系统主要用于确定最佳的巡航条件,推导了以燃料作为热沉时,飞机性能参数和大气环境参数等因素对燃油温度的影响。Haselbach等[4]描述了未来大型民用飞机的发动机系统、集成方法和潜在的好处。Seki等[5]提出了一种基于空气/燃油和蒸发循环相结合的综合热管理系统,该研究的目的是有效地减少未来多电飞机的冲压阻力和燃料消耗。……