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本发明公开一种用于高超声速飞行器或发动机的综合热管理系统,包括散布在飞行器上需冷却的高温装置上的分布式集热器,分布式集热器的出口通过管路连通至自身进口形成闭路循环,管路设有燃料涡轮、工质涡轮和工质压气机,燃料涡轮为燃料泵提供动力,工质涡轮为工质压气机提供动力,工质压气机用于压缩工质,工质为超临界工质。利用超临界态工质换热能力强、流动损失小的特点,通过分布式集热器从强预冷器、热防护隔热材料、机载电子设备、燃烧室壁面和滑油系统等需冷却的高温装置上收集大量热量。这些热量能够实现额外的能源供应。例如通过燃料涡轮、工质涡轮做功输出机械能,带动燃料泵、工质压气机等,同时带动发电机,进一步转化为电能并存储。