[发明专利]一种飞行器热管理系统的评价方法

说明书

本发明公开了一种飞行器热管理系统的评价方法，包括步骤：(1)以飞行器热管理系统为研究对象，设计飞行器热管理系统评价指标体系；所述的评价指标体系包括：控温效果TCE、热沉冷量利用效率CE、能量利用效率EE、冷/损比CLR、热耐受性ED、空间占用比SO、成本COS；(2)对飞行器热管理系统进行仿真，获取飞行器热管理系统评价指标体系中各评价指标所包含的基本参数，并根据获取的基本参数计算出各评价指标；(3)对各评价指标进行归一化处理；(4)通过归一化处理后的各指标数值计算获取飞行器热管理系统的综合评分，通过比较综合评分的大小判定飞行器热管理系统的优劣。本发明能够对飞行器热管理系统进行综合评估，比较飞行器热管理系统的优劣。

技术领域

本发明涉及飞行器热管理系统性能评价的技术领域，具体是涉及一种飞行器热管理系统的评价方法。

背景技术

现代飞行器设计过程中，尤其是军用高性能战斗机，更高的热负荷以及冷源的紧张使得热管理系统已经成为一个举足轻重的部分。高Ma条件下，特别是高超飞行器产生的气动热负荷不仅增加了热防护设计所需要的投入，同时也使得冲压空气需要附加体积重量更大的装置以满足使用条件。高性能战斗机一般配备大功率的电子设备和动能武器，它们在使用时会极大增加热负荷，需要及时冷却以保持正常运行。当飞行器具有隐身需求时，冲压空气的使用进一步受到限制，使得冷源更为紧张。同时，热管理系统必须在满足飞行器正常运行的条件下尽可能减少对其飞行性能的影响，这使得热管理系统设计面临更大的挑战。

飞行器热管理系统是在系统资源范围内满足任务对冷却和温度控制的组件的整合，它包含了热沉、换热器、热源、泵、阀门、隔热装置、冷却剂分配网络、控制策略和热防护系统等多个方面。在飞行器设计过程中，往往需要考虑到不同的热管理方案，如使用不同的材料、改变热管理系统的架构以及使用先进的冷却方式等。然而，不同热管理方案在具有其优势的同时也对飞行器性能具有不利的影响。

飞行器热管理系统必须在满足控制温度的基本需求前提下对系统带来的优势和负面影响间做出平衡，随着多种热管理系统方案被考虑，如何选出综合条件更优秀的热管理方案成为关注的问题，而现在还未有一套成体系的飞行器热管理系统综合评价方法以帮助设计者全面地分析热管理系统方案性能，为实际应用中根据需求对热管理系统进行合理设计和方案选择提供依据。

发明内容

发明目的：针对以上缺点，本发明提供一种飞行器热管理系统的评价方法，能够对飞行器热管理系统进行综合评估，从而比较飞行器热管理系统的优劣。

技术方案：为解决上述问题，本发明公开一种飞行器热管理系统的评价方法，包括以下步骤；

(1)以飞行器热管理系统为评价对象，设计飞行器热管理系统评价指标体系；所述的评价指标体系包括：控温效果TCE、热沉冷量利用效率CE、能量利用效率EE、冷/损比CLR、热耐受性ED、空间占用比SO、成本COS；

(2)对飞行器热管理系统进行仿真，获取飞行器热管理系统评价指标体系中各评价指标所包含的基本参数，并根据获取的基本参数计算出各评价指标；

(3)对各评价指标进行归一化处理；

(4)通过归一化处理后的各指标数值计算获取飞行器热管理系统的综合评分，通过比较综合评分的大小判定飞行器热管理系统的优劣。

进一步的，所述控温效果TCE包括三个评价子指标，分别为：控温裕度Mar、控温稳定性ST、瞬态热负荷应对时间τ；具体的公式为：