一种旋翼无人机外接任务载荷的通用散热装置的制作方法

本发明属于旋翼无人机散热，主要涉及一种旋翼无人机外接任务载荷的通用散热装置。

背景技术：

1、随着无人机技术快速迭代发展，无人机技术在各个领域内得到广泛应用，推动了无人机市场的迅速增长。无人机在农业、物流、安防、测绘、应急救援等领域中的应用日益增多，尤其是在旋翼无人机领域，其灵活性和机动性使其成为中小型无人机市场的主力军。随着无人机应用场景的不断扩展，外接任务载荷的需求也在不断增加，例如高分辨率相机、热成像设备、雷达等。这些设备在运行过程中会产生大量热量，而小型无人机本身通常缺乏主动冷却资源，往往导致外接设备的性能受限，甚至因过热而影响任务的稳定性和可靠性。

2、目前，市场上大多数中小型无人机，其外接设备主要依赖自然散热等被动散热方式，无法为外接设备提供有效的冷却支持。这种局限性严重限制了无人机在高温环境下的应用及功率提升。

3、因此，亟需设计一款适用外接任务载荷的通用的散热装置，在无人机上为各类高功率外接设备提供一个灵活、高效的散热平台。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术中的问题，本发明提出一种旋翼无人机外接任务载荷的通用散热装置，利用旋翼无人机的顶部或底部作为外接任务载荷的安装面，通过载荷传热板和相变均温网络实现热量从任务载荷传导至旋翼下侧，，利用旋翼旋转工作产生的垂向高速风场，实现相变传热网络的高效强迫对流散热，带走任务载荷产生的热量。

2、为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种旋翼无人机外接任务载荷的通用散热装置，所述旋翼无人机的机身通过支臂连接旋翼，包括载荷传热板和相变均温网络，所述载荷传热板设置在任务载荷和旋翼无人机的机身之间，所述相变均温网络包括热管和散热翅片，所述热管包括折线形热管，其一端为折线形热管蒸发段，与载荷传热板连接，另一端为折线形热管冷凝段，沿着支臂向旋翼方向延伸并固定在旋翼下侧，散热翅片设置在折线形热管冷凝段外侧，多个折线形热管和散热翅片组成放射状相变均温网络，任务载荷的发热量经载荷传热板传导至折线形热管蒸发段，再传导至折线形热管冷凝段，最后在旋翼产生的风场的作用下经散热翅片实现散热。

4、进一步的，所述载荷传热板为金属导热板。

5、进一步的，所述载荷传热板为vc均热板，所述vc均热板包括vc均热板蒸发段和vc均热板冷凝段，任务载荷的发热量经vc均热板蒸发段传导至vc均热板冷凝段，再传导至折线形热管蒸发段。

6、进一步的，所述折线形热管通过热管固定组件可调节的设置在旋翼的下侧。

7、进一步的，所述热管固定组件包括卡箍、橡胶套、高度调节垫块以及固定螺栓，高度调节垫块设置在旋翼的底部，所述折线形热管上套设橡胶套，橡胶套上设置卡箍，卡箍通过固定螺栓与高度调节垫块连接。

8、进一步的，所述热管还包括环状热管，通过互联固定块与折线形热管连接，所述散热翅片设置在环状热管上，环状热管与散热翅片组成环状相变均温网络。

9、进一步的，所述环状热管包括环状热管蒸发段和环状热管冷凝段，环状热管上连接互联固定块之处为环状热管蒸发段，两个环状热管蒸发段之间为环状热管冷凝段，所述散热翅片设置在环状热管冷凝段处。

10、进一步的，所述互联固定块由金属制成。

11、进一步的，所述载荷传热板和任务载荷之间还设有界面板，所述所述界面板上涂覆用于降低接触热阻的界面材料。

12、进一步的，所述载荷传热板和任务载荷设置在旋翼无人机的顶部或底部。

13、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

14、1、本发明有利于大幅提升外接任务载荷的散热能力，利用相变传热网络将热量迅速在旋翼下摊开，实现向环境高效散热，且相变均温网络及翅片紧贴旋翼，处于高风速区，可大幅提升对流换热系数，有效提升整体散热能力。

15、2、本发明有利于实现无人机平台整体轻量化小型化设计，相变均温网络紧贴旋翼下侧，对无人机外形包络几乎无影响，实现系统轻小型化。

16、3、本发明有利于提升温控系统可靠性，无主动冷却部件，散热高效且可靠，只要无人机正常飞行工作即可保证稳定的散热风量，不存在因主动热控部件失效导致系统超温影响任务执行的可能。

17、4、本发明有利于降低温控系统供电资源需求，无主动冷却部件，系统全被动散热设计，无供电资源需求，系统供电可全部用于飞行平台及任务系统。

18、5、本发明实现多机平台适配，提升经济性，根据无人机尺寸调整安装过渡件与热管间滑移位置及调整垫块的品种数量，可适配多无人机平台，有利于减少配套设备品种数。

19、6、本发明可提升任务载荷换装效率，适配多任务载荷，换装载荷无需重新部署散热装置，有利于实现不同任务间高效任务载荷换装，提升工作效率。

1.一种旋翼无人机外接任务载荷的通用散热装置，所述旋翼无人机（1）的机身通过支臂连接旋翼，其特征在于，包括载荷传热板（5）和相变均温网络，所述载荷传热板（5）设置在任务载荷（4）和旋翼无人机（1）的机身之间，所述相变均温网络包括热管（6）和散热翅片（7），所述热管（6）包括折线形热管（6-1），其一端为折线形热管蒸发段，与载荷传热板（5）连接，另一端为折线形热管冷凝段，沿着支臂向旋翼方向延伸并固定在旋翼下侧，散热翅片（7）设置在折线形热管冷凝段外侧，多个折线形热管（6-1）和散热翅片（7）组成放射状相变均温网络，任务载荷（4）的发热量经载荷传热板（5）传导至折线形热管蒸发段，再传导至折线形热管冷凝段，最后在旋翼产生的风场的作用下经散热翅片（7）实现散热。

2.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机外接任务载荷的通用散热装置，其特征在于，所述载荷传热板（5）为金属导热板。

3.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机外接任务载荷的通用散热装置，其特征在于，所述载荷传热板（5）为vc均热板，所述vc均热板包括vc均热板蒸发段和vc均热板冷凝段，任务载荷（4）的发热量经vc均热板蒸发段传导至vc均热板冷凝段，再传导至折线形热管蒸发段。

4.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机外接任务载荷的通用散热装置，其特征在于，所述折线形热管（6-1）通过热管固定组件可调节的设置在旋翼的下侧。

5.根据权利要求4所述的一种旋翼无人机外接任务载荷的通用散热装置，其特征在于，所述热管固定组件包括卡箍（8）、橡胶套（9）、高度调节垫块（10）以及固定螺栓（11），高度调节垫块（10）设置在旋翼的底部，所述折线形热管（6-1）上套设橡胶套（9），橡胶套（9）上设置卡箍（8），卡箍（8）通过固定螺栓（11）与高度调节垫块（10）连接。

6.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机外接任务载荷的通用散热装置，其特征在于，所述热管（6）还包括环状热管（6-2），通过互联固定块（14）与折线形热管（6-1）连接，所述散热翅片（7）设置在环状热管（6-2）上，环状热管（6-2）与散热翅片（7）组成环状相变均温网络。

7.根据权利要求6所述的一种旋翼无人机外接任务载荷的通用散热装置，其特征在于，所述环状热管（6-2）包括环状热管蒸发段和环状热管冷凝段，环状热管（6-2）上连接互联固定块（14）之处为环状热管蒸发段，两个环状热管蒸发段之间为环状热管冷凝段，所述散热翅片（7）设置在环状热管冷凝段处。

8.根据权利要求6所述的一种旋翼无人机外接任务载荷的通用散热装置，其特征在于，所述互联固定块（14）由金属制成。

9.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机外接任务载荷的通用散热装置，其特征在于，所述载荷传热板（5）和任务载荷（4）之间还设有界面板（4），所述所述界面板（4）上涂覆用于降低接触热阻的界面材料。

10.根据权利要求1所述的一种旋翼无人机外接任务载荷的通用散热装置，其特征在于，所述载荷传热板（5）和任务载荷（4）设置在旋翼无人机的顶部或底部。