(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111675054.4 (22)申请日 2021.12.31 (71)申请人 北京卫星环境工程研究所 地址 100094 北京市海淀区友谊路104 号 (72)发明人 王晶　高庆华　李西园　毕研强　 侯雅琴　尹晓芳　李培印　 (74)专利代理 机构 北京志霖恒远知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11435 代理人 郭栋梁 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种用于平流层环境模拟的电机系统 (57)摘要 本发明公开了一种用于平流层环境模拟的 电机系统， 包括结构系统， 密封系统、 散热系统、 保温系统、 整流结构， 所述结构系统基于风扇尾 罩一体化设计， 提供了风扇电机和其他硬件的安 装接口， 密封系统提供了密封的边界条件， 由静 密封和穿舱动密封组成， 散热系统主要包括管 路、 风机等， 通过通入常压常温空气带走电机的 发热， 保温系统由发泡材料和电加热器构成， 安 装于结构系统内部。 本发明中， 使用 货架产品风 机满足了低温极低气压环境下的风场模拟需求， 同时通过保温系统、 风扇尾罩的共 形设计和散热 通道、 电缆通道和整流结构为融合设计， 优化了 系统的结构， 降低了系统的空间需求。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 114329839 A 2022.04.12 CN 114329839 A 1.一种用于平流层环境模拟的 电机系统， 包括结构系统， 密封系统、 散热系统、 保温系 统、 整流结构， 其特征在于， 所述结构系统基于风扇尾罩一体化设计， 提供了风扇电机和其 他硬件的安装接口， 密封系统提供了密封的边界条件， 由静密封和穿舱动密封组成， 散热系 统主要包括管路、 风机等， 通过通入常压 常温空气带走电机的发热， 保温系统由发泡材料和 电加热器构成， 安装于结构系统内部， 整流结构由中空反扭导流片等组成， 通过反扭导流， 同时中空的管路也作为散热系统的流道和电缆的连接通道。 2.根据权利要求1所述的一种用于平流层环境模拟的电机系统， 其特征在于， 所述保温 系统和风扇尾罩 为共形设计。 3.根据权利要求1所述的一种用于平流层环境模拟的电机系统， 其特征在于， 所述散热 通道、 电缆 通道和整流结构为融合设计。 4.根据权利要求1所述的一种用于平流层环境模拟的电机系统， 其特征在于， 所述散热 通道为中空接口。 5.根据权利要求4所述的一种用于平流层环境模拟的电机系统， 其特征在于， 所述电缆 通道用于将系统所需的电缆 导出。 6.根据权利要求4所述的一种用于平流层环境模拟的电机系统， 其特征在于， 所述密封 系统包括静密封和动密封 两部分。 7.根据权利要求1所述的一种用于平流层环境模拟的电机系统， 其特征在于， 所述保温 系统还包括电加热器。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114329839 A 2一种用于平流层环境 模拟的电机系统 技术领域 [0001]本发明涉及 地面特种试验技术领域， 尤其涉及一种用于平流层环境模拟的电机系 统。 背景技术 [0002]高空无人机、 平流层飞艇等平流层飞行器一般运行在16km～30km高空， 空气压力 一般为1.2kPa～10.3kPa， 空气温度范围一般为 ‑60℃～‑40℃， 风速一般在20m/s左右 。 对于 低气压下的低雷诺数流动尚缺少基础数据 支撑， 缺乏对流、 换热经验关联式支持， 仿 真数据 往往需要以试验手段进行修正。 因此， 为了达到热模型修正、 热控系统性能考核等 目的， 有 必要在地 面模拟环境下高空无 人机、 平流层飞艇的关键载荷进行 热环境模拟试验。 [0003]为了在低气压下形成稳定、 均匀、 连续的风场， 目前的技术方案包括回流式和引射 式等， 其中后者仅能用于 短时间的模拟， 难以对换热特性进 行准确的评估， 因此对于 关键的 试验、 验证一般使用回流式风道进行。 与目前航空常用的风洞试验不同， 其压力往往更低， 因此空气的对流换热能力大幅降低， 难以通过风场对电机自身进 行有效的散热， 同时， 在系 统降温过程中， 又需要考虑风机自身的保温问题。 此前 的一些试验设备采用了电机外置的 方案， 将电机安装于 设备外部， 但是系统往往较为复杂， 需要将电机传动轴依次通过真空容 器、 换热器及风道， 因此设计 较为复杂。 [0004]因此， 亟待设计和发明一种在低温、 极低气压、 风场环境下稳定、 连续工作的电机 系统具有积极的现实意 义。 发明内容 [0005]本发明的目的是为了解决的上述问题， 而提出的一种用于平流层环境模拟的电机 系统。 [0006]为了实现上述目的， 本发明采用了如下技 术方案： [0007]一种用于平流层环境模拟的电机系统， 包括结构系统， 密封系统、 散热系统、 保温 系统、 整流结构， 所述结构系统基于风扇尾罩一体化设计， 提供了风扇电机和其他硬件的安 装接口， 密封系统提供了密封的边界条件， 由静密封和穿舱动密封组成， 散热系统主要包括 管路、 风机等， 通过通入常压 常温空气带走电机的发热， 保温系统由发泡材料和电加热器构 成， 安装于结构系统内部， 整流结构由中空反扭导流片等组成， 通过反扭导流， 同时中空的 管路也作为散热系统的流道和电缆的连接通道。 [0008]作为上述 技术方案的进一 步描述： [0009]所述保温系统和风扇尾罩 为共形设计。 [0010]作为上述 技术方案的进一 步描述： [0011]所述散热通道、 电缆 通道和整流结构为融合设计。 [0012]作为上述 技术方案的进一 步描述： [0013]所述散热通道为中空接口。说　明　书 1/4 页 3 CN 114329839 A 3