CN112141345B 高速飞行器上的用于冷却和发电的系统和方法 （波音公司）

高速飞行器上的用于冷却和发电的系统和本公开涉及高速飞行器上的用于冷却和发电的系统和方法。用于冷却飞行器上的表面和/或发电的方法和设备包括使飞行器以至少3.5马合到所述表面的吸热装置加热所述超临界工作将所述热机的所述功输出操作地联接到所述压28.一种用于冷却以至少3马赫的飞行速度行进的飞行器（102）的表面（104）的系统3联接到所述热机（150）并且被配置为接收所述功输出（152）的至少一部分并产生电力11.根据权利要求8至10中任一项所述的系统（100所述系统还包括预冷器（190所12.根据权利要求8至10中任一项所述的系统（100所述系统还包括操作地联接到所4[0004]按照本公开的另一方面，提供了一种用于冷却以至少3马赫的飞行速度行进的飞[0005]按照本公开的其他方面，提供了一种用于冷却飞行器的表面并产生电力的系统。位于所述流体回路的所述热机和所述吸热装置二者上游。发电机操作地联接到所述热机，5[0006]已讨论的特征、功能和优点可在各种示例中独立地实现或者可在其他示例中组[0007]在所附的权利要求书中阐述了被认为是例示性实施方式的特性的新颖特征。然[0011]图4是具有在系统的涡轮机和压缩机之间的机械连接的集成的冷却和发电系统的[0012]图5是具有在系统的涡轮机和压缩机之间的电连接的集成的冷却和发电系统的另人员将能够设计出尽管未在本文中明确描述或示出但实施了示例的原理并且被包括在示[0015]本文中描述的示例通过使超临界工作流体循环通过具有压缩机和热机的流体回较轻和/或较便宜的材料。高速时产生并由工作流体吸收的热量将工作流体保持在超临界行器102以大于马赫3进行操作期间或者在高超音速飞行(例如，飞行器102以5马赫以上的[0018]飞行器102包括用于冷却表面104的系统100，由此允许表面104由低成本和/或更6[0019]系统100包括设置在流体回路120中的部件，这些部件用于执行一系列热力学过工作流体122的温度和压力。如图2中示意性例示的，系统100包括用于将超临界工作流体122压缩至增大压力的压缩机130。系统100还包括吸热装置140，吸热装置140从流体回路制器200诸如从输入命令或传感器202(当被配置为确定飞行速度时)接收飞行速度的指示，并且被编程为当飞行器达到阈值飞行速度时起动压缩机130。示例性阈值飞行速度包括但[0023]尽管控制器200的特定硬件实现方式受设计选择的影响，但是一个特定示例包括理器的一些示例包括INTEL®CORETM处理器、高级精简指令集计算(RISC)机器(ARMg)处7小被确定为在整个热力学循环中将工作流体122的压力保持在临界压力之上。因为工作流体122处于超临界状态，所以压缩机130和热机150可具有减小的大小和重量，从而使系统可包括操作地联接到热机150的发电机170。发电机170从热机150接收功输出152的至少一成的冷却和发电系统100实现比电池或其他传统电源大一个数量级的重力和体积功率密包括穿过预冷器热交换器191的散热器回路193。散热器回路193将过剩废热运送到诸如容[0027]图4是例示了当机械地驱动压缩机130时在系统100的操作期间的热力学循环的框8法300可包括在框318中通过将热机150的功输出152操作地联接到发电机170来产生电力。9[0041]条款9.一种用于冷却以至少3马赫的飞行速述热机并且被配置为接收所述功输出的至少一部分并被编程为执行方法，该方法包括当所述飞行器的飞行速度大于3马赫时启动所述压缩机的[0050]条款18.根据条款16至17中任一项所