直升機動力艙整流罩熱防護技術
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摘 要：熱防護是直升機動力艙整流罩使用的重要技術，主要起到保護的作用。針對直升機動力艙整流罩高溫焦化問題，構建了整流罩平衡狀態下受熱傳熱數據模式。同時，根據模型分析熱防護的效果，保證直升機動力艙整流罩使用的穩定性和安全性。本文針對直升機動力艙整流罩熱防護技術的相關內容，展開了分析和闡述。
關鍵詞：直升機;動力艙整流罩;熱防護技術
中圖分類號：V221 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）08-0085-02
直升機動力艙整流罩使用的復合材料比強度較高，抗疲勞性能好，可以很好地保證直升機的飛行性能，降低事故的發生。但是，在直升機動力艙整流罩的使用過程中，經常會因為高溫產生焦化問題，影響直升機動力艙整流罩的使用性能，安全事故發生的概率也相應提高。因此，為了保證直升機動力艙整流罩使用的安全性，避免高溫焦化問題的產生，將熱防護技術應用到其中。在直升機動力艙整流罩表面采取合理的熱防護技術，在熱導率、折射率等方面進行調節，可以有效將直升機動力艙整流罩溫度控制在安全標準范圍內，以此避免安全事故的發生。
1 動力艙整流罩分析
動力艙整流罩是直升機結構中的重要組成部分，主要是用于維持氣動外形，保護直升機以及其中的有效負載，避免直升機受到外界因素的影響，從而引發安全事故。直升機動力艙整流罩主要是由阻燃環氧樹脂體系和Nomex蜂窩夾芯制備而成[1]。但是，由于材料結構耐熱指標存在著一定的局限性，直升機動力艙整流罩很容易受到發動機本身的溫度以及排氣溫度的影響。若是溫度相對較高的話，就會影響直升機動力艙整流罩的使用壽命，直升機的飛行品質也會受到影響，從而導致事故的發生。因此，直升機動力艙整流罩在使用的時候，需要將其表面溫度控制在安全標準范圍內，這樣才能避免安全事故的發生。
2 熱防護技術
在直升機飛行的時候，發動機產生大量熱量，通過輻射的方式傳遞到整流罩表面。此外，發動機排出的熱氣也有可能沖擊到整流罩表面，其溫度在300℃以上，這樣對直升機動力艙整流罩表面就會造成嚴重的影響。熱傳遞（或稱傳熱）是物理學上的一個物理現象，是指由于溫度差引起的熱能傳遞現象。熱傳遞中用熱量量度物體內能的改變。熱傳遞主要存在三種基本形式：熱傳導、熱輻射和熱對流。熱防護技術，就是從這三點出發。例如將隔熱材料貼附在直升機動力艙整流罩表面，形成一層保護層，以此降低高溫氣流對直升機動力艙整流罩的影響，保證直升機飛行的安全性與穩定性[2];或者在整流罩表面覆蓋反射層，也可以通過適當的引氣設計，導入外界冷空氣，對發動機艙進行降溫，降低熱輻射。
3 熱防護技術的應用
為了保證直升機飛性的穩定性和安全性，保證直升機動力艙整流罩表面溫度處于安全標準的范圍內，將熱防護技術應用到直升機動力艙整流罩中。下面從不同角度和方向，對直升機動力艙整流罩中熱防護技術的相關內容，展開了分析和闡述。
3.1 模型構建
模型構建是熱防護技術在直升機動力艙整流罩上應用的基礎，主要是對熱能的實際情況進行分析。熱能傳遞方式一般分為：熱傳導、熱輻射與熱對流，因此在應用的過程中，可以從這幾方面方面展開，具體的內容如下。
?。?）可以通過利用增加直升機動力艙冷卻空氣流量的方式，提升發動機艙的通風散熱性能，以此保證整流罩不受損，避免安全事故的發生。同時，在模型構建的時候，需要對直升飛機動力艙滅火系統的性能，以及使用范圍等方面進行綜合性的考慮，模擬出直升機動力艙整流罩的散熱方向。（2）在直升機處于懸停的狀態，發動機艙內的空氣流動相對較為緩慢，通過利用熱防護技術可以假設空氣處于滯動的狀態[3]。同時，空氣中含有的大量的雙原子氣體，并且這些雙原子氣體被認為熱輻射的透明體，因此在模型構建的過程中，可以利用輻射和滯動空氣的熱傳導等方面，有效完成向整流罩的傳遞。（3）在模型構建的過程中，通過利用復合材料對直升機動力艙整流罩表面的熱量進行吸收，這樣經過多次的傳導，可以將熱量有效傳遞出去，圖1所示。
圖1中的：δ1為整流罩外部表面、δ2為蜂窩夾心、δ為整流罩內面板的厚度;λ1為整流罩外面板、λ2為蜂窩夾心、λ3為整流罩內面板導熱系數、T1、T2、T3、T4分別表示溫度位置 。同時，根據相應的計算公式，可以對發動機表面到整流罩內面的輻射換熱量展開計算，其公式為：
其中公式的為輻射換熱量、為溫差換算常數、為發動機表面溫度、整流罩內面板溫度、發動機表面發射率、整流內罩內板復合材料表面發射率。另外，還需要對整流罩內面板向外板的熱傳導過程展開計算，其公式為：
這樣可以在一定程度上保證模型構建的準確性。
3.2 計算分析
直升機在懸停作業的時候，動力艙內的通風量僅由旋翼下洗氣流提供，直升機動力艙整流罩就會處于高溫的狀態。因此，在模型構建完成以后，需要對各方面進行計算分析，具體的內容可以從以下幾個展開。
?。?）根據模型假設溫度和結果，設定直升機懸停狀態下發動機表面的溫度大約為300℃，環境溫度為30℃的話，需要根據模型構建已知的條件，采取相應的溫度控制措施，對直升機動力艙整流罩內部溫度分布情況進行明確[5]。（2）在計算分析的時候，通過對直升機動力艙整流罩內部面板發射率的改變，內部溫度的分布情況，也會產生一定的變化[6]。從圖1中可以知道，直升機動力艙整流罩內部表面溫度會隨著發射率的變化，產生相應的變化，發射率相對較低的話，直升機動力艙整流罩內部表面溫度也會相對較低，這樣才能保證直升機動力艙整流罩的穩定性。（3）在計算分析的時候，還需要根據直升機動力艙整流罩的實際使用情況做出相應的調節，這樣才能保證直升機動力艙整流罩內部表面的溫度處于安全標準范圍內，提升直升機飛行的穩定性和安全性。
3.3 溫度控制
熱防護技術在直升機動力艙整流罩使用的過程中，主要是利用隔熱效果較好的材料，在直升機動力艙整流罩內表面增加隔熱墊，這樣可以有效起到隔熱降溫的作用，避免安全事故的產生。但是，在增加隔熱墊的時候，需要根據溫度的實際情況，選擇隔熱墊的厚度，這樣才能對溫度進行有效的控制，并且保證直升機動力艙整流罩的長期使用性能[7]。 4 發展分析
熱防護技術屬于較為一項先進的技術形式，主要是采取新的材料，以及結構概念降低直升機動力艙整流罩表面的溫度，起到隔熱降溫的作用，以此降低直升機飛行安全事故，保證飛行的穩定。在熱防護技術發展的過程中，根據直升機動力艙整流罩的使用情況，綜合為以下幾個方面要求：（1）熱防護技術應用到直升機動力艙整流罩中時，耐用性較強，不需要額外做好相應的防水措施，這樣可以在一定程度上降低成本。面板在安裝和拆卸方面，要相對較為容易。（2）直升機在大氣層飛行的時候，熱防護技術可以起到阻抗的作用，降低外界高溫對直升機的影響，保證直升機動力艙整流罩表面的溫度處于安全標準范圍內，避免事故的產生。（3）熱防護技術的應用，可以保證直升機運輸系統避免受到外界因素的影響，以此保證直升機動力艙整流罩的安全性和穩定性[8]。
5 結語
根據以上的綜合論述，得出結論：（1）本文分別對直升機動力艙整流罩、動力艙的環境，以及防護技術的相關內容，展開了分析和闡述。只有對各個方面進行明確，才能將熱防護技術很好的應用到直升機動力艙整流罩中，以此保證其應用效果，展現熱防護技術的自身優勢，實現預期的效果。（2）從不同角度和方向，例如：模型構建、計算分析、溫度控制等方面，對直升機動力艙整流罩熱防護技術的相關內容，展開了分析和闡述，其目的就是降低直升機動力艙整流罩的表面溫度，避免受到高溫的影響，保證直升機飛形的氣動外形，提升其安全性，避免安全事故的發生。
參考文獻
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