Обтекатель

Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники и преимущественно может быть использовано при изготовлении антенных обтекателей высокоскоростных ракет класса «поверхность - поверхность». Обтекатель включает керамическую оболочку, соединенную с переходником эластичным адгезивом, стыковой элемент, опорное кольцо. Керамическая оболочка выполнена конической с малым удлинением, не превышающим полуторократное. Смежные поверхности торцев керамической оболочки и опорного кольца выполнены коническими, образующие которых перпендикулярны образующей наружной поверхности керамической оболочки. Начало зоны соединения адгезивом керамической оболочки с переходником удалено от торца керамической оболочки на величину 1,5-2,0 толщины керамической оболочки в ее торцевой части. Между торцом керамической оболочки и началом зоны соединения керамической оболочки с переходником выполнена воздушная полость за счет уменьшения толщины стенки переходника в 1,5-2,0 раза. Толщина слоя эластичного адгезива между торцом керамической оболочки и опорным кольцом составляет 0,7-1,5 толщины слоя адгезива в зоне соединения керамической оболочки с переходником. Технический результат заключается в повышении температурных и силовых эксплуатационных параметров и надежности обтекателей ракет. 1 ил.

 

Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники и преимущественно может быть использовано при изготовлении антенных обтекателей высокоскоростных ракет класса «поверхность - поверхность».

Известны конструктивные решения обтекателей, в которых внутренняя поверхность керамической оболочки связана эластичным адгезивом с металлическим переходником, материал которого согласован по температурному коэффициенту линейного расширения (ТКЛР) с материалом оболочки, а торец керамической оболочки опирается через слой эластичного адгезива на стыковые элементы переходника или корпуса ракеты.

Известна конструкция головного обтекателя ракеты по патенту RU №2269845 H01Q 1/42, 2004, включающая керамическую оболочку, металлический шпангоут, соединенные слоем эластичного адгезива, и эластичную обечайку, отличающаяся тем, что торец керамической оболочки выполнен скругленным, а на шпангоуте установлено или выполнено с ним за одно целое кольцо, сопрягаемая поверхность которого эквидистантна торцу оболочки.

К недостаткам этого технического решения относится то, что:

- кромка у внутренней поверхности опорного кольца при его нагреве может вызывать дополнительный распор керамической оболочки и снижать ее несущую способность;

- выполнение сопрягаемых поверхностей торца керамической оболочки и опорного кольца скругленными снижает технологичность изготовления элементов обтекателя. Эффективность же такого усложнения зачастую спорна и широкого применения в практике не нашла.

Наиболее близким аналогом выбрана конструкция по патенту RU №2189673 H01Q 1/42, 2002, в котором переходник соединен эластичным термостойким клеем-герметиком по сопрягаемым коническим поверхностям с керамической оболочкой. На наружной поверхности переходника выполнены продольные несквозные пазы, при этом переходник сочленен со стыковочным фланцем по своей наружной поверхности и ограничен от осевого перемещения с одной стороны буртиком, выполненным на торце переходника и размещенным в кольцевой проточке стыковочного фланца, а с другой стороны упорным кольцом, неподвижно соединенным со стыковочным фланцем.

Недостатком данного технического решения является то, что такая конструкция не подходит для создания антенных обтекателей с оболочками малого удлинения, при отношении длины оболочки к диаметру основания оболочки 1,0-1,5, в которых в результате возрастания теплосиловых нагрузок увеличиваются напряжения в торцевой области керамической оболочки до опасных уровней, приводящих к разрушению керамической оболочки.

Задачей изобретения является повышение температурных и силовых эксплуатационных параметров и надежности обтекателя ракеты класса «поверхность - поверхность».

Указанное решение задачи достигается тем, что предложен:

Обтекатель, включающий керамическую оболочку, соединенную с переходником эластичным адгезивом, стыковой элемент, опорное кольцо, отличающийся тем, что керамическая оболочка выполнена конической с малым удлинением, не превышающим полуторократное, смежные поверхности торцев керамической оболочки и опорного кольца выполнены коническими, образующие которых перпендикулярны образующей наружной поверхности керамической оболочки, при этом начало зоны соединения адгезивом керамической оболочки с переходником удалено от торца керамической оболочки на величину 1,5-2,0 толщины керамической оболочки в ее торцевой части, между торцом керамической оболочки и началом зоны соединения керамической оболочки с переходником выполнена воздушная полость за счет уменьшения толщины стенки переходника в 1,5-2,0 раза, толщина слоя эластичного адгезива между торцем керамической оболочки и опорным кольцом составляет 0,7-1,5 толщины слоя адгезива в зоне соединения керамической оболочки с переходником.

Выполнение смежных поверхностей керамической оболочки и опорного кольца коническими, образующие которых перпендикулярны образующей наружной поверхности керамической оболочки, обеспечивает снижение распорных напряжений в керамической оболочке при воздействии высокого уровня осевой сжимающей продольной силы и соответствующее снижение вероятности разрушения оболочки от контакта смежных поверхностей оболочки и опорного кольца.

Удаление начала зоны соединения керамической оболочки с переходником от торца керамической оболочки на величину 1,5-2,0 толщины в области ее торца обеспечивает снижение распорных напряжений в керамической оболочке от прогрева переходника и осевой нагрузки. Нижняя граница обусловлена конструктивными ограничениями, а верхняя обеспечивает оптимальный уровень затухания краевого эффекта напряженно-деформированного состояния (НДС), возникающего в торцевой части оболочки.

Воздушная полость в зоне между торцом керамической оболочки и началом клеевого соединения между керамической оболочкой и переходником за счет уменьшения толщины стенки переходника в этой зоне в 1,5-2,0 раза обеспечивает дополнительный эффект снижения НДС оболочки в ее торцевой области. Это происходит за счет снижения температуры хвостовой части переходника. Нижняя граница определяется исходя из прочностных требований к переходнику, верхняя из весовых требований к обтекателю.

Эластичная обечайка, выполненная в виде гермошнура из термостойкой резины или эластичного элемента, например герметика, установленного в кольцевой проточке, выполненной на наружной поверхности переходника, предотвращает заполнение полости адгезивом при сборке обтекателя.

Равнотолщинный слой адгезива между торцем оболочки и опорным кольцом толщиной, соответствующей 0,7-1,5 толщины слоя адгезива в зоне склейки керамической оболочки с переходником, обеспечивает надежную работоспособность конструкции обтекателя при эксплуатационных теплосиловых воздействиях.

На фигуре представлена часть осевого сечения обтекателя в его торцевой области.

Керамическая оболочка 1 соединена с переходником 2 эластичным адгезивом 3. В кольцевой проточке стыкового элемента 4 размещен крепежный бурт 5, расположенный на наружной поверхности хвостовой части переходника и ограниченный от осевого смещения к носу обтекателя опорным кольцом 6, жестко связанным со стыковым элементом винтами 7. Смежные поверхности керамической оболочки и опорного кольца выполнены коническими, образующие которых перпендикулярны образующей наружной поверхности керамической оболочки.

В зоне между торцом керамической оболочки и началом области соединения керамической оболочки с переходником выполнена воздушная полость 8 путем уменьшения толщины стенки переходника в 1,5-2,0 раза.

Между воздушной полостью 8 и началом области соединения оболочки с переходником установлена эластичная обечайка 9.

В область контакта внутренних поверхностей переходника и стыкового элемента введен герметизирующий пояс 10.

Предлагаемое изобретение позволяет создавать обтекатели для современных ракет класса «поверхность - поверхность».

Обтекатель, включающий керамическую оболочку, соединенную с переходником эластичным адгезивом, стыковой элемент, опорное кольцо, отличающийся тем, что керамическая оболочка выполнена конической с малым удлинением, не превышающим полуторакратное, смежные поверхности керамической оболочки и опорного кольца выполнены коническими, образующие которых перпендикулярны образующей наружной поверхности керамической оболочки, при этом начало зоны соединения адгезивом керамической оболочки с переходником удалено от торца керамической оболочки на величину 1,5-2,0 толщины керамической оболочки в ее торцевой части, в зоне между торцом керамической оболочки и началом области соединения керамической оболочки с переходником выполнена воздушная полость за счет уменьшения толщины стенки переходника в этой зоне в 1,5-2,0 раза, кроме этого толщину слоя эластичного адгезива между торцем керамической оболочки и опорным кольцом принимают равной 0,7-1,5 толщины адгезива в зоне соединения керамической оболочки с переходником.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к антенно-фидерным устройствам, преимущественно к широкополосным системам «антенна-обтекатель», предназначенным для работы в совмещенных диапазонах.

Изобретение «Антенный обтекатель ракеты из кварцевой керамики и способ его изготовления» относится к конструкции и технологии изготовления антенных обтекателей ракет из керамических материалов, а точнее из кварцевой керамики.
Изобретение относится к способу изготовления антенных обтекателей ракет из кварцевой керамики, работающих в сложных климатических условиях. Способ включает формование керамической оболочки методом шликерного литья из водной суспензии кварцевого стекла в гипсовой форме, сушку, обжиг и механическую обработку оболочки алмазным инструментом, герметизацию и упрочнение оболочки органополимером, радиодоводку, сборку оболочки с металлическим шпангоутом при помощи герметика.

Изобретение относится к области ракетной техники, преимущественно к головным обтекателям летательных аппаратов различных классов.Головной антенный обтекатель ракеты включает оболочку из керамического материала, переходной металлический шпангоут, согласованный по КТЛР с материалом оболочки, соединенный с оболочкой по сопрягаемым коническим поверхностям эластичным термостойким адгезивом, стыковой шпангоут, переходной шпангоут, соединенный со стыковым шпангоутом соосно и ограниченный от осевого перемещения с одной стороны двумя взаимно ответными буртиками, выполненными на внутренней поверхности стыкового шпангоута и на наружной поверхности переходного шпангоута, а с другой стороны - штифтами, зафиксированными в стыковом шпангоуте и установленными с зазором в глухие отверстия переходного шпангоута, уплотнительное кольцо, установленное в проточку на торце переходного шпангоута.

Изобретение относится к радиопрозрачному компоненту. Радиопрозрачный компонент (1), который включает в себя радиопрозрачное тело (3), предпочтительно пластиковое тело, причем по меньшей мере часть поверхности имеет слой (5), состоящий в основном из кремния, причем толщина состоящего в основном из кремния слоя (5) находится в пределах от 10 нм до 100 нм, причем между радиопрозрачным телом и состоящим в основном из кремния слоем (5) нанесен промежуточный слой (7), включающий в себя полимерный слой, который состоит из отверждаемого УФ-излучением лака, для сглаживания возможных поверхностных структур, при этом на состоящий в основном из кремния слой (5) в качестве защищающего от окружающей среды слоя нанесен полимерный слой (9), который состоит из отверждаемого ультрафиолетовым излучением лака.

Изобретение относится к области авиационно-ракетной техники, преимущественно к конструкциям носовых радиопрозрачных обтекателей. Антенный обтекатель содержит керамическую оболочку, металлический стыковой шпангоут и расположенное соосно между ними теплоизоляционное кольцо, выполненное из термостойкого стеклопластика с низким модулем нормальной упругости при растяжении и тепловым коэффициентом линейного расширения, превышающим тепловой коэффициент линейного расширения керамики, соединенное с оболочкой и шпангоутом термостойкими адгезивами.

Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники, преимущественно к радиопрозрачным обтекателям скоростных летательных аппаратов различных классов.

Изобретение относится к авиационной технике. Самолет с обтекателем антенн содержит радиопрозрачный обтекатель и элементы его стыковки с поверхностью фюзеляжа.

Использование: изобретение относится к области судостроения, а именно к способам изготовления обтекателей антенн гидроакустических станций, и касается вопросов их конструирования.

Изобретение относится к области радиотехники и касается разработки конструкций с пониженным коэффициентом отражения радиоволн для защиты плавающих средств от воздействия падающего излучения и внешних факторов окружающей среды.

Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники и преимущественно может быть использовано при изготовлении антенных обтекателей высокоскоростных ракет различных классов. Обтекатель включает керамическую оболочку, внутренняя поверхность которой соединена слоем эластичного термостойкого адгезива с металлическим шпангоутом, на наружной поверхности которого выполнены кольцевые или винтовые проточки, расположенные на всей длине соединения или ее части. В проточки введен термокомпенсатор, выполненный в виде полости или пор в полом или пористом элементе. Объем полости или пор устанавливается с учетом вытеснения эластичного адгезива при нагреве соединения, при этом соотношение минимальной толщины слоя адгезива, превышающего разницу температурных радиальных расширений оболочки и шпангоута в соединении, к шагу проточек устанавливается не более 0,1. Технический результат заключается в повышении эксплуатационных температурных параметров обтекателя, улучшении технологии изготовления конструкции обтекателя и повышении надежности термокомпенсационной способности шпангоута. 2 ил.

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности к головным радиопрозрачным обтекателям пеленгационных сверхширокополосных антенн, работающих в диапазоне ультравысоких (УВЧ) и сверхвысоких (СВЧ) частот, и может быть использовано при проектировании и изготовлении радиопрозрачных обтекателей самонаводящихся ракет. Заготовку антенного обтекателя оживальной формы формируют из порошка политетрафторэтилена многоступенчатым компактированием с последующим радиационным модифицированием и механической обработкой. Формирование заготовки проводят в три этапа. На первом этапе прессуют цилиндрическую часть заготовки. На втором оформляют среднюю линейную часть заготовки, на третьем верхнюю сферическую. Далее заготовку подвергают радиационному модифицированию, а окончательную форму обтекателю придают механической обработкой. Технический результат заключается в повышении прочности и термостойкости, а также в минимизации влияния на параметры антенны. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники и преимущественно может быть использовано при изготовлении антенных обтекателей высокоскоростных ракет класса «поверхность - поверхность». Обтекатель включает керамическую оболочку, соединенную с переходником эластичным адгезивом, стыковой элемент, опорное кольцо. Керамическая оболочка выполнена конической с малым удлинением, не превышающим полуторократное. Смежные поверхности торцев керамической оболочки и опорного кольца выполнены коническими, образующие которых перпендикулярны образующей наружной поверхности керамической оболочки. Начало зоны соединения адгезивом керамической оболочки с переходником удалено от торца керамической оболочки на величину 1,5-2,0 толщины керамической оболочки в ее торцевой части. Между торцом керамической оболочки и началом зоны соединения керамической оболочки с переходником выполнена воздушная полость за счет уменьшения толщины стенки переходника в 1,5-2,0 раза. Толщина слоя эластичного адгезива между торцом керамической оболочки и опорным кольцом составляет 0,7-1,5 толщины слоя адгезива в зоне соединения керамической оболочки с переходником. Технический результат заключается в повышении температурных и силовых эксплуатационных параметров и надежности обтекателей ракет. 1 ил.

Наверх