[发明专利]主动冷却隔热罩系统以及包括其的载具

权利要求书

1.一种主动冷却隔热罩系统，包括：

隔热罩，其限定载具的迎风侧；

罐，其搭载在所述载具上，所述罐被构造成储存冷却剂；

泵，其搭载在所述载具上，所述泵被构造成接收来自所述罐的冷却剂并且输出加压冷却剂；

换热器，其搭载在所述载具上，所述换热器与所述隔热罩一体连接，并且被构造成接收来自所述泵的加压冷却剂，将热从所述隔热罩传递至所述加压冷却剂以生成加热流体并输出所述加热流体；

涡轮，其搭载在所述载具上，所述涡轮包括：

入口，其被构造成接收从所述换热器输出的加热流体；

轴，其联接到所述泵并且包括安装在所述轴上的涡轮叶片，所述轴被构造成在从所述换热器接收的加热流体作用在所述涡轮叶片上时旋转并由此向所述泵供能；以及

出口，其被构造成输出所述加热流体。

2.根据权利要求1所述的隔热罩系统，其特征在于，至少所述换热器、所述涡轮以及所述泵被构造成使得：一旦所述泵的操作开始，单单从所述换热器供应至所述涡轮的能量的量就足以继续所述泵的操作。

3.根据权利要求1所述的隔热罩系统，其特征在于，所述隔热罩系统被构造成使得：一旦操作开始，由所述换热器传递至所述冷却剂的能量的量至少足以维持操作。

4.根据权利要求1所述的隔热罩系统，其特征在于，所述隔热罩、所述罐、所述泵、所述换热器以及所述涡轮被构造成使得由所述换热器传递至所述冷却剂的能量的量至少足以维持所述隔热罩系统的操作。

5.根据权利要求1所述的隔热罩系统，其特征在于，所述隔热罩、所述罐、所述泵、所述换热器以及所述涡轮被构造成使得由所述换热器传递至所述冷却剂的能量的量至少足以向所述涡轮供应驱动所述泵所需的功率的量。

6.根据权利要求1所述的隔热罩系统，其特征在于，所述冷却剂为活性冷却剂、液体冷却剂以及低温冷却剂中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的隔热罩系统，其特征在于，所述加热流体为气体和超临界流体中的至少一种。

8. 根据权利要求1所述的隔热罩系统，所述隔热罩系统还包括：

主加热流体导管，其被构造成将所述加热流体从所述换热器传递至所述涡轮的入口；以及

旁通导管，其被构造成从所述主加热流体导管的至少部分旁通所述加热流体中的多余能量以用于由辅助系统使用的功率。

9.根据权利要求1所述的隔热罩系统，其特征在于，所述罐中的冷却剂的压力单独提供足以开始使所述涡轮和所述泵旋动的能量，从而产生可用于所述涡轮的增加的压力和增加的功率。

10.根据权利要求1所述的隔热罩系统，其特征在于，在所述载具再入行星大气时，所述换热器和所述隔热罩被构造成使得穿过所述换热器的冷却剂流在所述隔热罩上维持可接受的温度。

11.一种载具，包括：

主动冷却隔热罩系统，其包括：

隔热罩，其限定载具的迎风侧；

罐，其搭载在所述载具上，所述罐被构造成储存冷却剂；

泵，其搭载在所述载具上，所述泵被构造成接收来自所述罐的冷却剂并输出加压冷却剂；

换热器，其搭载在所述载具上，所述换热器与所述隔热罩一体连接，并且被构造成接收来自所述泵的加压冷却剂，将热从所述隔热罩传递至所述加压冷却剂以生成加热流体并输出所述加热流体；

涡轮，其搭载在所述载具上，所述涡轮包括：

入口，其被构造成接收从所述换热器输出的加热流体；

轴，其联接到所述泵并且包括安装在所述轴上的涡轮叶片，所述轴被构造成在从所述换热器接收的加热流体作用在所述涡轮叶片上时旋转并由此向所述泵供能；以及

出口，其被构造成输出所述加热流体。