Обтекатель

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 авиационной и ракетной техники и преимущественно может быть использовано при изготовлении антенных обтекателей высокоскоростных ракет различных классов.

Известны конструкции керамических обтекателей и узлы крепления керамической оболочки с переходными элементами к корпусу ракеты. Переходные металлические элементы (шпангоуты, переходники), в основном, выполняются из инварных сплавов для обеспечения снижения распора керамической оболочки при эксплуатационном прогреве конструкции. При этом адгезионная связь металлического элемента с керамической оболочкой осуществляется адгезивом холодного отверждения (патент РФ №2270221, МПК C09J 5/06, опубл. 20.02.2006).

В случае применения для переходных металлических элементов материалов, существенно отличающихся по температурному коэффициенту линейного расширения, возникает вопрос о возможности использования эластичного адгезива (компаунда, упругого резиноподобного соединительного элемента) для термокомпенсации распорных усилий в керамической оболочке при тепловых воздействиях (кратковременных эксплуатационных и длительных - термоциклических) с сохранением необходимой работоспособности соединения.

Известна конструкция антенного обтекателя по патенту РФ №2090956, МПК H01Q 1/42, опубл. 20.09.1997, в которой соединение переходного шпангоута из инвара с керамической оболочкой выполнено с помощью беспористого слоя герметика, а со стыковым шпангоутом - радиально установленными штифтами.

Недостатком этой конструкции является:

- беспористость крепящего слоя герметика при больших площадях склеиваемых поверхностей практически исключает его термокомпенсационную способность в радиальном направлении и не снижает тепловой распор керамической оболочки переходным шпангоутом;

- прогрев переходного шпангоута до 200-300°С приводит к снижению несущей способности обтекателя или его разрушению;

- выполнение шпангоута составным из переходного и стыкового шпангоутов снижает технологичность его изготовления, а также снижает надежность герметизации обтекателя.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению, выбранным в качестве прототипа, является антенный обтекатель летательного аппарата (патент РФ №2316088, МПК Н01Q 1/42, опубл. 27.01.2008), в котором керамическая оболочка соединена внутренней поверхностью слоем эластичного термостойкого адгезива с металлическим шпангоутом, на наружной поверхности которого выполнены кольцевые или винтовые проточки, в которые заподлицо с поверхностью шпангоута введен бандаж из композиционного материала с КТЛР, близким к нулю, при этом пазы уменьшают площадь сопрягаемой поверхности шпангоута не более чем на 1/3.

Недостатками данной конструкции являются сложность обеспечения надежной термокомпенсационной функции бандажа и сложность контроля технологии изготовления шпангоута.

Технический результат настоящего изобретения заключается в повышении эксплуатационных температурных параметров обтекателя, надежности обеспечения термокомпенсационной способности его шпангоута и улучшении технологии изготовления обтекателя.

Указанный технический результат достигается тем, что обтекатель, включающий керамическую оболочку, соединенную внутренней поверхностью слоем эластичного термостойкого адгезива с металлическим шпангоутом, на наружной поверхности которого выполнены кольцевые или винтовые проточки, отличается тем, что в проточки, расположенные по всей длине соединения или ее части, 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. Различие радиальных температурных расширений в соединении керамической оболочки со шпангоутам компенсируется упругой деформацией разнотолщинного в осевом направлении слоя адгезива, благодаря устранению несжимаемости его за счет введения в него полого или с низкой сопротивляемостью объемному сжатию термокомпенсатора.

В каждом конкретном случае размер, форму проточек, шаг их расположения, определяющих ширину буртов-гребешков шпангоута, длину клеевого соединения и размеры термокомпенсирующего элемента выбирают расчетно-экспериментальным путем с учетом конкретных требований технического задания, выбранной конструкции, заданными режимами работы обтекателя и геометрическими размерами шпангоута.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен продольный разрез торцевой части обтекателя для случая расположения проточек по всей длине соединения; на фиг. 2 изображен продольный разрез торцевой части обтекателя для случая частичного расположения проточек.

Конструкция обтекателя включает керамическую оболочку 1 и металлический шпангоут 2, соединенные эластичным адгезивом 3, выбранным из ряда эластичных клеев-герметиков. Термокомпенсатор (термокомпенсирующий элемент) 4 введен в проточки 5, которые образуют бурты (выступы, гребешки) 6 шпангоута.

Предлагаемая конструкция обтекателя позволяет использовать ее в широком температурном диапазоне и дает возможность выбора более широкого спектра материалов металлического элемента - шпангоута.

Обтекатель, включающий керамическую оболочку, соединенную внутренней поверхностью слоем эластичного термостойкого адгезива с металлическим шпангоутом, на наружной поверхности которого выполнены кольцевые или винтовые проточки, отличающийся тем, что в проточки, расположенные по всей длине соединения или ее части, 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.



 

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

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 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 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.

Наверх