一种高响应智能伪装温度控制系统

本发明属于红外隐身与高效相变传热交叉，更具体地说，特别涉及一种高响应智能伪装温度控制系统。

背景技术：

1、智能伪装技术是现代军事隐身领域的核心关键技术，伪装表面的温控精度、响应速度和温度均匀性直接决定红外隐身效果。在动态战场环境中，伪装系统需要快速适配环境温度变化，精准匹配背景热特征，同时需规避多单元阵列排布带来的热量堆积、横向热串扰问题，避免局部过热、温度分布不均引发的红外特征暴露问题。

2、现有智能伪装温控系统多采用大容积水冷、半导体制冷或传统相变材料换热方案，普遍存在诸多技术缺陷。其一，温控响应动力学不对称，传统方案存在“快升慢降”的问题，ptc加热为体发热模式响应较快，而tec制冷依赖面传导换热，热惯性大、响应滞后，无法适配快速变动的红外环境，易造成热信号失真；其二，传统均热结构适配性差，常规vc均热板仅能在正重力姿态下稳定工作，在伪装层在上、温控结构在下的反重力姿态下，工质液体回流动力不足，易出现蒸发端干涸，大幅劣化温控精度；其三，热隔离效果差，整体式连续传热结构导致相邻控温单元热量相互耦合，产生横向热串扰，造成红外图像边缘模糊，无法实现像素级独立温控；其四，废热处理能力不足，tec制冷产生的废热无法高效导出储存，易造成热量堆积，反向影响系统制冷效率，暴露设备红外特征。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高响应智能伪装温度控制系统，解决现有技术中反重力工况温控不稳定、升降温响应不对称、单元间热串扰、废热堆积、温控精度低的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种高响应智能伪装温度控制系统，所述系统用于反重力姿态下的伪装表面温控，包括红外可见光伪装迷彩层、量子块均热板层、双向控温层、废热管理层及控制器。

4、所述量子块均热板层紧贴设置在红外可见光伪装迷彩层的底部，由若干独立的微型vc均热板单元阵列排布组成，各微型vc均热板单元相互独立，可实现像素级独立温控，从根源上抑制大范围热量串扰。

5、所述微型vc均热板单元包括vc均热板，vc均热板为独立封闭真空腔体结构。所述vc均热板包括真空壳体，真空壳体内部从上至下依次设置有均热顶板、吸附强化复合毛细组件和均热底板，整体通过真空钎焊工艺密封成型，保证腔体真空度，为工质相变循环提供稳定环境。其中，均热顶板的下表面、均热底板的上表面同时设置有亲水润湿区与超疏水冷凝区，双向分区功能结构可适配制冷、加热两种不同热流方向，实现双向强化相变传热。

6、所述吸附强化复合毛细组件包括平行设置的上层灯芯结构和下层灯芯结构，上层灯芯结构与下层灯芯结构之间贯穿设置有毛细铜柱阵列，毛细铜柱阵列的上下端部分别与均热顶板、均热底板的表面抵接。该结构与双层灯芯结构协同形成全方位毛细回流网络，依靠毛细效应克服重力限制，为反重力姿态下工质蒸发、输运、冷凝回流提供稳定动力，有效避免蒸发端干涸问题。

7、所述均热底板上表面与tec半导体制冷板对应处设置有回字形梯级槽道，回字形梯级槽道由多层内外嵌套的矩形环槽构成，相邻矩形环槽通过局部连通槽连接，形成单元内多路径、梯级式导流结构。矩形环槽和连通槽的槽道截面为梯形，可增大槽道导流面积、优化毛细爬升效果，同时适配阵列化矩形单元加工成型。

8、所述回字形梯级槽道上还设置有毛细网，进一步强化冷凝液汇聚、导流和回流能力，减少腔体内部角部积液、局部滞留和中心热点问题，保障单单元内部温度均匀性。

9、所述微型vc均热板单元之间涂覆有气凝胶，利用气凝胶的超低导热特性实现相邻控温单元的热隔离，彻底阻断单元间横向热串扰，避免红外热图案边缘模糊，保障像素级高精度热特征复刻效果。

10、所述双向控温层设置在vc均热板正下方，包括并列排布的tec半导体制冷板与ptc加热板，形成并列式双向对称控温结构。其中，tec半导体制冷板的冷端与vc均热板的底部紧密接触，通过主动抽取vc均热板内部热量实现伪装层快速制冷；ptc加热板与vc均热板的底部紧密接触，通过向上传导热量实现伪装层快速加热，并列式布局使升降温通道完全独立对称，解决传统系统“快升慢降”的响应不对称问题。

11、所述废热管理层位于tec半导体制冷板热端下方，用于将tec热端产生的废热高效导出并储存，避免废热反向传导堆积。废热管理层具体包括翅片式水冷头、储热装置、螺旋铜管及微泵，各部件配合形成封闭循环换热回路。翅片式水冷头紧贴tec热端布置，依靠大面积翅片阵列结构快速吸收tec工作产生的废热；被加热的冷却水通过螺旋铜管输送至储热装置，与储热装置内部的相变材料发生固液相变换热，将废热以潜热形式稳定储存；换热降温后的冷却水在微泵的驱动下回流至翅片式水冷头，完成闭环循环，持续稳定导出系统废热，保障tec制冷效率和系统热稳定性。

12、所述控制器与双向控温层电性连接，可实时采集伪装表面温度与环境背景温度，根据两者温差动态分配各微型vc均热板单元对应的tec半导体制冷板、ptc加热板的驱动电流，精准调节各独立单元的温度参数，实现动态环境下的自适应红外伪装匹配。

13、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.一种高响应智能伪装温度控制系统，其特征在于，所述系统用于反重力姿态下的伪装表面温控，包括

2.根据权利要求1所述的一种高响应智能伪装温度控制系统，其特征在于，所述vc均热板（20）包括真空壳体（21），所述真空壳体（21）的内部从上至下依次设置有均热顶板（23）、吸附强化复合毛细组件（22）和均热底板（24）；所述均热顶板（23）的下表面、均热底板（24）的上表面同时设置有亲水润湿区与超疏水冷凝区。

3.根据权利要求2所述的一种高响应智能伪装温度控制系统，其特征在于，所述吸附强化复合毛细组件（22）包括呈平行设置的上层灯芯结构（221）和下层灯芯结构（222）；所述上层灯芯结构（221）和下层灯芯结构（222）上贯穿设置有毛细铜柱阵列（223）；所述毛细铜柱阵列（223）的端部分别与均热顶板（23）、均热底板（24）的表面抵接。

4.根据权利要求1所述的一种高响应智能伪装温度控制系统，其特征在于，所述均热底板（24）上表面与tec半导体制冷板（31）对应处设置有回字形梯级槽道（5）。

5.根据权利要求4所述的一种高响应智能伪装温度控制系统，其特征在于，其特征在于，所述回字形梯级槽道（5）由多层内外嵌套的矩形环槽（51）构成，并通过局部连通槽（52）连接；所述矩形环槽（51）和连通槽（52）的槽道截面为梯形。

6.根据权利要求5所述的一种高响应智能伪装温度控制系统，其特征在于，其特征在于，所述回字形梯级槽道（5）上设置有毛细网。

7.根据权利要求1所述的一种高响应智能伪装温度控制系统，其特征在于，其特征在于，所述废热管理层（4）包括翅片式水冷头（41）、储热装置（42）、螺旋铜管（43）、及微泵（44）。

8.根据权利要求1所述的一种高响应智能伪装温度控制系统，其特征在于，其特征在于，所述微型vc均热板单元之间涂覆有气凝胶。