阅读说明：本技术 一种主动热混流红外隐蔽结构 (Active heat mixed flow infrared hidden structure ) 是由 李志昕 王勇 于 2020-05-07 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种主动热混流红外隐蔽结构,主要由混流换热体、主动进气涡轮、红外抑制壳体、反射罩组成；混流换热体由内圆筒、边界层混动喷射器、转捩湍流混合器和主动进风涡轮组成；边界层混动喷射器由尾气进气管、进气锥管、端板支架A、导流喷管、端板支架B和混流进气管组成；转捩湍流混合器由端板支架C、扩散器、端板支架D、扰流板、排气锥管、排气管组成；通过主动能量把环境中大量的冷空气吸入装置内部与高温尾气混流降温,迅速把发动机尾气温度降低消除红外特征实现红外隐藏的功能。(The invention provides an active heat mixed flow infrared hidden structure which mainly comprises a mixed flow heat exchange body, an active air inlet turbine, an infrared suppression shell and a reflecting cover, wherein the mixed flow heat exchange body is provided with a heat exchange cavity; the mixed flow heat exchange body consists of an inner cylinder, a boundary layer mixed flow ejector, a transition turbulent flow mixer and a driving air inlet turbine; the boundary layer mixed ejector consists of a tail gas inlet pipe, an air inlet taper pipe, an end plate bracket A, a flow guide spray pipe, an end plate bracket B and a mixed flow inlet pipe; the transition turbulent mixer consists of an end plate bracket C, a diffuser, an end plate bracket D, a spoiler, an exhaust taper pipe and an exhaust pipe; a large amount of cold air in the environment is sucked into the device through active energy and mixed with high-temperature tail gas to be cooled, and the temperature of the tail gas of the engine is rapidly reduced to eliminate infrared characteristics so as to realize the infrared hiding function.)

一种主动热混流红外隐蔽结构

技术领域

本发明技术涉及到红外隐蔽技术领域，尤其是涉及到一种主动热混流红外隐蔽结构。

背景技术

随着红外探测技术和红外精确制导技术在军事领域的广泛应用，各种制导武器及装备的发展，海陆空的各种武器装备在战场环境中要有更大的生存力，就必须采用包括红外隐身在内的各种隐身技术来减少被搜索跟踪与锁定的概率。尤其是地面的包括机动车辆在内的军事后勤保障车辆，因为相对移动速度慢，防御能力低，隐藏自我是最基本的生存之道。由于红外系统比雷达系统的分辨率高，隐蔽性好，且不易受电子干扰，较之可见光系统具有能识别伪装、可昼夜工作、受天气影响较小等优点。因此，在军事上得到广泛应用。但目前各国红外隐身技术还是以应用在飞机及船舰上为主，专门为地面的军事车辆开发适用的红隐技术相对较少，因为相对飞机的高速飞行和水上舰艇的散热便利性，陆地机动车辆散热手段和散热效果比较有限，无法迅速将发动机排气的高温高热进行降温处理以消除红外特征。

发明内容

本发明技术的目的在于为解决上述存在的问题而提供一种主动热混流红外隐蔽结构，通过主动能量把环境中大量的冷空气吸入装置内部与高温尾气混流降温，迅速把发动机尾气温度降低消除红外特征实现红外隐藏的功能。

为实现上述的目的，本发明提供了以下的技术方案：

本发明提供一种主动热混流红外隐蔽结构，主要由混流换热体、主动进气涡轮、红外抑制壳体、反射罩组成；

所述的混流换热体由内圆筒、边界层混动喷射器、转捩湍流混合器和主动进风涡轮组成；其中所述的边界层混动喷射器紧密套接在内圆筒的一端，由尾气进气管、进气锥管、端板支架A、导流喷管、端板支架B和混流进气管组成，尾气进气管后端连接进气锥管的小口，进气锥管的底部与端板支架A连接，中空通心的导流喷管通过端板支架A与端板支架B上的相对的通孔将两个端板支架连接起来并使两个端板支架的两外侧空间连通使气流可以流通无阻，端板支架B上除了与导流喷管连接的通孔外其它板面位置也设有通孔，混合进气管穿过内圆筒连接在边界层混动喷射器的端板支架A与端板支架B两者两者组成的空腔之间并与该空间连通；所述的转捩湍流混合器紧密套接在内圆筒的另一端，由端板支架C、扩散器、端板支架D、扰流板、排气锥管、排气管组成，中空通心的扩散器通过端板支架C与端板支架D上的相对的通孔将两个端板支架连接起来并使两个端板支架的两外侧空间连通使气流可以流通无阻，扩散器的收缩管端与端板支架C的通孔连接，扩散器的扩散管端与端板支架D的通孔连接，端板支架D上除了与扩散管连接通孔外其它板面位置都设有通孔，端板支架D上与扩散管连接的通孔外侧设置有扰流板，内圆筒的末端连接排气锥管，排气锥管的小口侧连接排气管与外界连通；所述的边界层混动喷射器和转捩湍流混合器与内圆筒组成的混流换热体的内腔最下则设置有冷凝水室，高于冷凝水室底部设置有水位限位管；

所述的主动进风涡轮设置在混流进气管的入口端；

所述的红外抑制壳体由屏蔽层外壳和复合屏蔽层组成，复合屏蔽层紧贴全覆盖在混流换热体外周对其进行隔热保温，在复合屏蔽层的外周再配套上屏蔽层外壳作为本发明技术结构的保护外壳，混流换热体的混流进气管、尾气进气管和排气管则穿过红外抑制壳体直接与外界相通；

所述的反射罩安装在红外抑制壳体的外周上部，功能是将红外抑制壳体表面的余温辐射反射到地面而不会辐射到靠近本发明技术结构的设备或部件上。

进一步，所述的边界层混动喷射器的导流喷管为一端带有锥孔口的中空通管，锥孔口位于与端板支架B通孔连接的那一侧，导流喷管与端板支架A连接的面积范围不超过进气锥管的底部范围，端板支架B上除了与导流喷管连接通孔外其它板面位置也设有通孔。

进一步，所述的扩散器两端的收缩管和扩散管为锥形异径管，直径由小到大，大口向外。

进一步，所述的边界层混动喷射器与转捩湍流混合器共同紧密套接在内圆筒内，边界层混动喷射器的导流喷管的锥孔口端与转捩湍流混合器的扩散器的收缩管端相对，导流喷管的锥孔口中心与扩散器的收缩管的中心在同一轴线上，两者数量相同并配对，配对数量最少为一组。

进一步，所述的内圆筒的筒身上满布通孔，混流换热体的内腔最下则的冷凝水室中的冷凝水通过这些通孔浸润到复合屏蔽层上。

进一步，所述的混流进气管数量最少为一个，安装在其中的主动进风涡轮与之相匹配，数量最少为一个。

进一步，所述的排气管的出口方向垂直于地面。

进一步，所述的水位限位管穿过红外抑制壳体与外界环境连通，管口不超出屏蔽层外壳表面。

进一步，所述的复合屏蔽层的材料为耐高低温具有吸水吸音功能的柔性隔热材料。

本发明的有益效果是在发动机工作排出尾气时，借助喷射结构形成负压吸入大量的冷空气进入混合降温，在转捩湍流当中进一步降温消音，同时充分利用冷凝水的汽化潜热帮助降温，通过多梯度降温从而实现红外隐蔽功能，适用于解决陆上机动车辆及热机装备的红外隐蔽需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：是本发明的结构示意图；

图2：是本发明的气流流动示意图；

图中各序号代表部件如下：

01、尾气进气管：连接发动机的排气口导入发动机尾气；

02、进气锥管：引导高温尾气均匀分布进入导流管；

03、端板支架A：固定导流管；

04、导流喷管：分流加速尾气；

05、端板支架B：固定导流管，与端板支架A形成冷空气导入腔；

06、端板支架C：固定扩散器定位收缩管口；

07、收缩管：空气与尾气混合区间；

08、扩散器：组成转捩湍流混合器的部件；

09、扩散管：混合气体的转捩湍流区间

10、端板支架D：固定扩散器定位扩散管口；

11、扰流板：加强混合气体的湍流强度延长换热时间；

12、排气锥管：引导混合气体的排出；

13、排气管：引导尾气排出方向；

14、混流进气管：导入环境中冷空气；

15、主动进风涡轮：主动导入环境中冷空气补充解决吸力不足的工作区间；

16、冷凝水室：收集贮存冷凝水；

17、内圆筒：固定边界层混动喷射器和转捩湍流混合器；

18、屏蔽层外壳：保护屏蔽层

19、复合屏蔽层：对混流换热体进行隔热保温；

20、反射罩：将红外抑制壳体表面的余量热辐射反射到地面而不会扩散到靠近本发明技术结构的设备或部件上；

21、水位限位管：将过量的冷凝水导出外界环境中。

具体实施方式

为使本发明技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明技术所保护的范围。

如图1和图2所示，一种主动热混流红外隐蔽结构：主要由混流换热体、主动进气涡轮、红外抑制壳体、反射罩20组成；

混流换热体由内圆筒17、边界层混动喷射器、转捩湍流混合器组成；其中边界层混动喷射器紧密套接在内圆筒17的一端，由尾气进气管01、进气锥管02、端板支架A03、导流喷管04、端板支架B05和混流进气管14组成；尾气进气管01后端连接进气锥管02的小口，进气锥管02的底部与端板支架A03连接，带有锥孔口的中空通心的导流喷管04通过端板支架A03与端板支架B05上的相对的通孔将两个端板支架连接起来并使两个端板支架的两外侧空间连通使气流可以流通无阻，端板支架B05上除了与导流喷管04连接通孔外其它板面位置也设有通孔，混流进气管14穿过内圆筒17连接在边界层混动喷射器的端板支架A03与端板支架B05两者组成的空腔之间并与该空间连通；转捩湍流混合器紧密套接在内圆筒17的另一端，由端板支架C06、扩散器08、端板支架D10、扰流板11、排气锥管12、排气管13组成，扩散器08通过端板支架A03与端板支架B05上的相对的通孔将两个端板支架连接起来并使两个端板支架的两侧空间连通使气流可以流通无阻，扩散器08的收缩管07端与端板支架C06的通孔连接，扩散器08的扩散管09端与端板支架D10的通孔连接，端板支架D10上除了与扩散管09连接通孔外其它板面位置都设有通孔，端板支架D10上与扩散管09连接的通孔外侧设置有扰流板11，内圆筒17的末端连接排气锥管12底部，排气锥管12的小口侧连接排气管13与外界连通，排气管13的排气方向垂直于地面；边界层混动喷射器与转捩湍流混合器共同紧密套接在内圆筒17内，边界层混动喷射器的导流喷管04的锥孔口端与转捩湍流混合器的扩散器08的收缩管07端相对向，导流喷管04的锥孔口中心与扩散器08的收缩管07的中心在同一轴线上，两者数量相同并配对，配对数量最少为一组；边界层混动喷射器和转捩湍流混合器与内圆筒17组成的混流换热体的内腔最下则设置有冷凝水室16，高于冷凝水室16底部设置有水位限位管21与外界连通，水位限位管21的管口不突出屏蔽层外壳18表面；主动进风涡轮15设置在混流进气管14的入口端；红外抑制壳体由屏蔽层外壳18和复合屏蔽层19组成，复合屏蔽层19紧贴全覆盖在混流换热体外周对其进行隔热保温，在复合屏蔽层19的外周再配套上屏蔽层外壳18作为本发明技术结构的保护外壳，混流换热体的混流进气管14、尾气进气管01和排气管13则穿出红外抑制壳体之外直接与外界相通；反射罩20安装在屏蔽层外壳18的外周上部，目的是将红外抑制壳体表面的余温热辐射反射到地面而不会扩散到靠近本发明技术结构的设备或部件上。

主动热混流红外隐蔽结构工作时，高温流动的发动机尾气通过尾气进气管01进入进气锥管02再通过导流喷管04，尾气经导流喷管04的锥管口加速后喷入转捩湍流混合器的收缩管07中的同时锥管口后侧形成负压产生吸力，通过与外界连通的混流进气管14将环境中的冷空气吸入到端板支架A03与端板支架B05组成的空腔中，进入该空腔中的冷空气吸收掉一部份流通过导流喷管04内的尾气热量后再从端板支架B05的通孔中进入端板支架B05与端板支架C06组成的混合腔，再随同加速的第一次降温后的尾气一起进入收缩管07中混合，降温后的混合尾气进入到转捩湍流混合器的扩散管09中扩散并转捩成湍流状，因此混合尾气在扩散管09中体积变大流速降低温度也进一步降低成为乏尾气，乏尾气从扩散管09进入排气锥管12，设置在端板支架D10的扩散管09口外侧的扰流板11，使乏尾气进一步加大湍流状态，使乏尾气第三次降温，最后大部份的消除了高温红外特征的乏尾气从排气管13排出到外界环境中实现红外隐蔽功能；有小部份乏尾气通过端板支架D10上的通孔回流入端板支架D10与端板支架C06组成的空腔中对流经扩散器08内的混合尾气吸热帮其降温；尾气在三次的阶梯降温过程都会产生冷凝水，冷凝水汇集在混流换热体底部的冷凝水室16中，冷凝水先是通过内圆筒17的筒身上满布的通孔浸润到复合屏蔽层19中吸热蒸发帮助复合屏蔽层19降温，余下贮存在冷凝水室16的冷凝水在混流换热体内以汽发潜热的方式继续吸收大量的尾气热量形成蒸汽后随乏尾气从排气管13排出，当冷凝水过量水位过高时，则通过冷凝水室16上面的水位限位管21排出，因为水位限位管21的管口不突出于屏蔽层外壳18，所以冷凝水从水位限位管21排出时会溢到屏蔽层外壳18表面，通过吸收屏蔽层外壳18表面的余温而蒸发，将最后的热量也一起带走；当进入主动热混流红外隐蔽结构的尾气流速过低产生的吸力不足以吸入足量的外界冷空气时，则启动主动进风涡轮15输入大量的外界冷空气进入混合转捩湍流降温的循环工作实现红外隐藏目的。

以上所述，仅为本发明技术的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。