Способ соединения керамического обтекателя с металлическим корпусом летательного аппарата

Авторы патента:

Суздальцев Евгений Иванович (RU)

Русин Михаил Юрьевич (RU)

Миронова Екатерина Васильевна (RU)

Дьяченко Сергей Николаевич (RU)

H01Q1/42 - оболочки, не имеющие непосредственной механической связи с излучающими элементами, например обтекатели, кожухи

Владельцы патента RU 2566643:

Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология"им. А.Г.Ромашина (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, может быть использовано при изготовлении антенных обтекателей. Способ соединения керамического обтекателя с металлическим корпусом летательного аппарата предполагает выполнение в металлическом шпангоуте продольных сквозных пазов. Пазы выполняются равномерно по окружности, а шпангоут соединяют с керамическим обтекателем по сопрягаемым коническим поверхностям слоем эластичного клея и посредством уплотнительного кольца. При этом перед соединением шпангоут со стороны, противоположной сопрягаемой поверхности, обклеивают полиэтиленовой лентой с липким слоем шириной, превышающей длину продольных пазов на 5-10 мм. Технический результат - повышение прочности и герметичности.

Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники и преимущественно может быть использовано при изготовлении антенных обтекателей скоростных ракет различных классов.

Известен узел крепления керамического обтекателя с металлическим корпусом летательного аппарата (Патент РФ № 2189673 от 20.09.02), содержащий металлический шпангоут, в котором на наружной поверхности, равномерно по окружности, выполнены продольные несквозные пазы шириной, превышающей их глубину, соединенный с керамическим обтекателем по сопрягаемым коническим поверхностям слоем эластичного термостойкого клея, стыковочный фланец и уплотнительное кольцо, при этом металлический шпангоут сочленен по своей наружной поверхности и ограничен от осевого перемещения с одной стороны буртиком, выполненным на торце металлического шпангоута и размещенным в кольцевой проточке стыковочного фланца, а с другой стороны - упорным кольцом неподвижно соединенным со стыковочным фланцем.

К недостаткам известной конструкции относится то, что она работоспособна лишь в условиях, когда клей сохраняет свою эластичность, то есть до 200°С, а толстый клеевой шов ведет к быстрому его перегреву со стороны керамического обтекателя.

Наиболее близким решением является узел крепления керамического обтекателя с металлическим корпусом летательного аппарата, включающий металлический шпангоут, в котором равномерно по окружности выполнены продольные пазы, соединенный с керамическим обтекателем по сопрягаемым коническим поверхностям слоем эластичного клея, и уплотнительное кольцо, отличающийся тем, что продольные пазы выполнены сквозными, шириной 1-2 мм и протяженностью от 1/2 до 2/3 от длины склейки керамического обтекателя с металлическим шпангоутом, при этом пазы расположены по центру склейки. Расстояние между ними составляет величину, равную длине склейки, а толщина клеевого шва устанавливается равной наибольшей разности радиальных температурных перемещений (Патент РФ № 2258283 от 10.08.05).

Предложенный способ обладает рядом технологических недостатков. При сборке подобной конструкции используют эластичный клей, который через имеющиеся сквозные пазы в шпангоуте выдавливается, а также частично захватывается краями пазов при малейшем смещении или прокрутки склеиваемых деталей друг относительно друга. В связи с этим образуются пустоты (площади непроклея) между шпангоутом и оболочкой, что вызывает снижение прочностных свойств и нарушение герметичности собранной конструкции.

Задачей настоящего изобретения является повышение прочности и герметичности изделий.

Поставленная задача достигается тем, что предложен способ соединения керамического обтекателя с металлическим корпусом летательного аппарата, включающий металлический шпангоут, в котором равномерно по окружности выполнены продольные сквозные пазы, соединенный с керамическим обтекателем по сопрягаемым коническим поверхностям слоем эластичного клея, и уплотнительное кольцо, отличающийся тем, что перед соединением шпангоут со стороны, противоположной сопрягаемой поверхности, обклеивают полиэтиленовой лентой с липким слоем шириной, превышающей длину продольных пазов на 5-10 мм.

Авторами экспериментально установлено, что обклеивание шпангоута перед соединением полиэтиленовой лентой с липким слоем шириной, превышающей длину продольных пазов на 5-10 мм, не позволяет эластичному клею выдавливаться и захватываться краями продольных сквозных пазов при смещении шпангоута относительно керамического обтекателя во время склеивания, что обеспечивает равномерное заполнение всего зазора необходимым количеством эластичного клея, и прочностные свойства, а также герметичность изделия сохраняются на высоком уровне. Положительный эффект достигается за счет применения ленты с липким слоем шириной, превышающей длину продольных пазов на шпангоуте на 5-10 мм. Если обклеивать шпангоут полиэтиленовой лентой с липким слоем шириной, превышающей длину продольных пазов менее 5 мм, то положительный эффект не будет достигнут, поскольку на краях лента под давлением эластичного клея отслаивается, что способствует выдавливанию герметика и повышению вероятности непроклея со снижением прочности и герметичности конструкции. Обклеивание лентой шириной, превышающей длину продольных пазов более 10 мм, не способствует увеличению прочности, а ведет к перерасходу материала.

Способ реализуется следующим образом

1. Производят подготовку склеиваемых поверхностей согласно нормативным документам на используемый эластичный клей.

2. Обклеивают шпангоут со стороны, противоположной сопрягаемой поверхности, полиэтиленовой лентой с липким слоем шириной, превышающей длину продольных пазов на 5-10 мм.

3. Наносят эластичный клей, совмещают и фиксируют шпангоут с керамическим обтекателем.

4. После отверждения клея полиэтиленовую ленту с липким слоем снимают, склеенный керамический обтекатель с металлическим шпангоутом соединяют с металлическим корпусом летательного аппарата с применением уплотнительного кольца.

Кроме того, следует отметить, что после отверждения клея и удаления ленты с липким слоем в пазах шпангоута остается гладкая и ровная поверхность отвержденного клея, поэтому дополнительной очистки изделия от наплывов клея и ремонта дефектов поверхности отвержденного клея после очистки не требуется, что также способствует сохранению герметичности изделия. Данное техническое решение легко применить к шпангоутам с пазами любой ширины и длины, не требует проектирования дополнительной оснастки и обеспечивает соединение керамических обтекателей с металлическими корпусами летательных аппаратов с необходимыми прочностными свойствами и герметичностью.

Предложенное техническое решение прошло проверку при сборке изделий в производственных условиях и подтвердило работоспособность при испытаниях собранных изделий на прочность и герметичность в условиях, имитирующих тепловые, силовые, вибрационные, ударные и климатические нагрузки.

Источники информации

1. Патент РФ №2189673, Н01Q 1/42, 20.09.2002.

2. Патент РФ №2258283, Н01Q 1/42, 10.08.2005.

Способ соединения керамического обтекателя с металлическим корпусом летательного аппарата, включающий металлический шпангоут, в котором равномерно по окружности выполнены продольные сквозные пазы, соединенный с керамическим обтекателем по сопрягаемым коническим поверхностям слоем эластичного клея, и уплотнительное кольцо, отличающийся тем, что перед соединением шпангоут со стороны, противоположной сопрягаемой поверхности, обклеивают полиэтиленовой лентой с липким слоем шириной, превышающей длину продольных пазов на 5-10 мм.

Способ по изобретению заключается в создании прочных тонких, механических поддерживающих структур для электромагнитного калориметра. Такими структурами являются ячеистые структуры из пропитанной эпоксидным связующим ткани из углеродного волокна. Техническим результатом, достигаемым при использовании способа по изобретению, является возможность изготовления механической структуры из углеродного волокна с высокой прочностью и точностью по толщине тонких стенок 20 мкм и плоскостности.

Узел крепления керамической оболочки антенного обтекателя с металлическим шпангоутом // 2559732

Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники, преимущественно к разработке и производству радиопрозрачных обтекателей летательных аппаратов. Технический результат - повышение прочности узла соединения керамической оболочки с металлическим шпангоутом при теплопрочностных нагрузках и улучшение технологии изготовления.

Широкополосный обтекатель // 2559730

,Изобретение относится к антенно-фидерным устройствам преимущественно к широкополосным антенным обтекателям. Техническим результатом является повышение коэффициента прохождения и снижение искажений, вносимых обтекателем в поле падающей волны в широкой полосе частот.

Способ изготовления клиновидного радиопрозрачного переднего обтекателя корпуса сверхзвукового летательного аппарата // 2554709

Изобретение относится к способу изготовления термостойкого элемента корпуса сверхзвукового летательного аппарата (ЛА) и касается переднего радиопрозрачного обтекателя корпуса.

Узел крепления обтекателя с корпусом летательного аппарата // 2552158

Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники и может быть использовано при креплении антенных обтекателей скоростных ракет различных классов. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности узла крепления обтекателя с корпусом летательного аппарата за счет более точного базирования (центрирования) антенного обтекателя на шпангоуте.

Антенный обтекатель // 2536361

Изобретение относится к области создания конструкций носовых антенных обтекателей ракет с оболочками, изготавливаемыми из жаростойких неорганических (керамических) материалов.

Антенный обтекатель // 2536360

Изобретение относится к области авиационно-ракетной техники, преимущественно к конструкциям носовых радиопрозрачных обтекателей, являющихся укрытием от аэродинамического воздействия антенных устройств головок самонаведения (АУ ГСН).

Антенный обтекатель // 2536339

Антенная система с частичной металлизацией радиопрозрачного защитного кожуха // 2514134

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антенным системам. Технический результат - упрощение конструкции антенной системы и ослабление климатико-механических требований к составным частям антенной системы.

Широкополосная система "антенна-обтекатель" // 2513718

Изобретение относится к антенно-фидерным устройствам преимущественно к широкополосным системам «антенна-обтекатель». Технический результат - повышение коэффициента прохождения электромагнитной волны и снижение пеленгационных ошибок в системе «антенна-обтекатель» в широкой полосе частот.

Антенный обтекатель из слоистого стеклопластика // 2567734

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях защитных устройств для различных антенн. Предложенный антенный обтекатель состоит из набора слоев высокопрочного стеклопластика, выполненных в виде отдельных секторов. Слои стеклопластика изготовлены на основе стеклоткани из взаимопереплетающихся нитей основы и утка, расположенных между собой под углом 90°. Сектора слоев, выполненные в виде сферических треугольников, соединены между собой в вершинах с образованием единого целого в виде многолепесткового слоя и спрофилированы по ширине так, что на сферической поверхности кромки соседних секторов располагаются вплотную друг к другу. Каждый последующий слой развернут относительно предыдущего так, что угол между центрально расположенными нитями основы предыдущего слоя и уточными нитями последующего слоя находится в пределах от 10° до 12°. Полюсная и торцевая зоны усилены дополнительными слоями, чередующимися с многолепестковыми слоями, по внутренней поверхности сегмента. Данное изобретение позволяет расширить область применения антенных обтекателей с упрощением технологического процесса изготовления и повышением прочности и надежности. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Полимерная радиопрозрачная композиция // 2570446

Изобретение относится к лакокрасочным покрытиям, в частности к полимерным радиопрозрачным композициям, предназначенным для устранения поверхностных дефектов радиопрозрачных обтекателей из ПКМ, и может быть использовано в изделиях ГА и других конструкциях из ПКМ. Полимерная радиопрозрачная композиция включает эпоксидный олигомер, модификатор-полиэфир, пигменты и органический растворитель. Композиция дополнительно содержит наполнитель - стеклянные микросферы и отвердитель - смесь полиэтиленполиамина и 50% раствора гексаметилендиамина или 2-метилпентаметилендиамина в изопропиловом спирте (при следующем соотношении компонентов, мас.%: эпоксидный олигомер 19-29; модификатор 20,7-31; пигменты 11,5-18,3; наполнитель 3-10; отвердитель 1-5; органический растворитель 21-35. В качестве пигментов композиция содержит смесь диоксида титана с оксидом хрома, или с цинковыми белилами, или с оксидом хрома. В качестве полиэфира полимерная композиция содержит полиэфир, представляющий собой продукт поликонденсации этиленгликоля и глицерина с себациновой кислотой. В качестве органического растворителя могут быть использованы этилгликольацетат, бутилацетат, ксилол, метилэтилкетон или их смесь в соотношении 4:4:1:1. Техническим результатом настоящего изобретения является понижение водопоглощения и повышение грибостойкости при сохранении адгезионных свойств полимерной композиции.3 з.п. ф-лы, 2 табл,1 пр.

Антенный обтекатель // 2573199

Изобретение относится к антенно-фидерным устройствам, преимущественно к антенным обтекателям. Техническим результатом изобретения является снижение искажений вносимых обтекателем в поле падающей волны. Антенный обтекатель, снабженный узлом крепления к летательному аппарату, содержит диэлектрический корпус в форме колпака, на внешней и внутренней поверхностях которого закреплены реактивные двухмерные решетки из проводников, выполненные в виде доводочных кольцевых поясов. Подбором посредством доводочных операций на радиотехническом стенде места расположения доводочных кольцевых поясов по образующей, их количества и типа реактивных решеток обеспечивается снижение искажений вносимых обтекателем в поле падающей волны. 20 ил.

Гибкий безреберный обтекатель антенны гидроакустической станции // 2575589

Использование: область судостроения, а именно при разработке конструкций гидроакустических станций, и касается наружных форм и размеров обтекателя антенны. Сущность: разработана конструкция гибкого безреберного обтекателя антенны гидроакустической станции, конструкция которой содержит узел крепления, имеющий зону плавного перехода от участка локального усиления к остальной части оболочки обтекателя, выполненного в виде двух сужающихся пучков ткани. Технический результат: повышение прочности, сопротивляемость местным динамическим нагрузкам и улучшение акустических характеристик. 3 ил.

Способ герметизации корпуса радиоэлектронного устройства // 2575864

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано при изготовлении радиоэлектронных устройств, в частности приемо-передающих модулей активных фазированных антенных решеток. Технический результат - обеспечение возможности герметизации радиоэлектронного устройства, исключающей деформацию стенок его корпуса без существенных ограничений по их толщине. Достигается тем, что для герметизации металлического корпуса радиоэлектронного устройства герметично соединяют крышку с остальной частью корпуса. Откачивают воздух из внутреннего объема корпуса, заполняют его газообразной защитной средой через образованный для этого канал и осуществляют последующую герметизацию канала. Откачивание воздуха из внутреннего объема корпуса, заполнение его газообразной защитной средой и герметизацию канала осуществляют в камере, изолированной от внешней среды. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Узел крепления керамического обтекателя с металлическим корпусом летательного аппарата // 2581886

Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники и касается изготовления антенных обтекателей скоростных ракет различных классов. Узел крепления керамического обтекателя с металлическим корпусом летательного аппарата содержит металлический шпангоут, в котором равномерно по окружности по центру склейки выполнены продольные сквозные пазы, соединенный с керамическим обтекателем по сопрягаемым коническим поверхностям слоем эластичного клея, и уплотнительное кольцо. При этом пазы выполнены шириной, составляющей от 0,01 до 0,03 диаметра шпангоута, длиной от 2/3 до 5/6 длины склейки, а суммарная площадь пазов составляет от 6 до 10% площади склейки. Достигается повышение несущей способности обтекателя.

Устройство с пониженным коэффициентом отражения радиоволн в широком диапазоне частот // 2589501

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. Устройство с пониженным коэффициентом отражения радиоволн в широком диапазоне частот согласно изобретению состоит из входного наружного слоя, обращенного в сторону падающего излучения, и выходного наружного слоя, причем входной наружный слой выполнен из материала с относительной диэлектрической проницаемостью от 3 до 5 и толщиной от 4 мм до 40 мм, а выходной наружный слой выполнен из электропроводящего материала толщиной не более 1 мм с поверхностным электрическим сопротивлением от 250 Ом до 400 Ом. Предлагаемое устройство с пониженным коэффициентом отражения радиоволн позволит снизить радиолокационную заметность объекта по сравнению с металлической поверхностью до 10 раз, а по сравнению с однослойным стеклопластиком толщиной от 4 мм до 40 мм - до 3 раз. 2 ил.

Способ изготовления обтекателя гидроакустической станции методом намотки // 2589504

Использование: изобретение относится к области судостроения, а именно к способам изготовления обтекателей антенн гидроакустических станций, и касается вопросов их конструирования. Сущность: изготовление обтекателя гидроакустической станции по частям с последующим их соединением, при этом основную часть обтекателя (тело обтекателя) изготавливают методом намотки, согласно которому на форму в виде тела вращения, установленную на валу, наматывают ровинговые нити, пропитанные связующим, с образованием при этом в теле обтекателя на оси вращения в области его полюса технологического отверстия под вал, в которое, после его обработки, устанавливают полюсную часть обтекателя в виде заглушки, сформированную под давлением (отдельно от основной части обтекателя) из тех же армирующего материала и связующего с соблюдением той же плотности и направления укладки слоев и конструктивными параметрами, согласованными с параметрами конструкции тела обтекателя. Причем монтаж заглушки в отверстие в теле обтекателя гидроакустической станции состоит из комплекса мероприятий, позволяющих изготовить обтекатель с акустически благоприятной однородной структурой. Технический результат: повышение технологичности, в том числе снижение временных и трудозатрат, способа изготовления обтекателей гидроакустических станций, обеспечение однородности структуры и высоких акустических и прочностных свойств изготавливаемых обтекателей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Самолёт с обтекателем антенн // 2599078

Изобретение относится к авиационной технике. Самолет с обтекателем антенн содержит радиопрозрачный обтекатель и элементы его стыковки с поверхностью фюзеляжа. Радиопрозрачный обтекатель выполнен цельной конструкции и содержит на усиленном торце по контуру стыковочный пояс уголкового сечения, стыковочная полка которого выполнена по плоскости стыка и сопрягается с ответной стыковочной полкой балки, которая закреплена на фюзеляже. На стыковочной полке балки установлены направляющие штыри, а на стыковочном уголке обтекателя - ответные гнезда в виде втулок с направляющими отверстиями. Стыковочные полки, выступающие за контуры радиопрозрачного обтекателя, соединяются силовыми замками и закрыты аэродинамическим обтекателем. Изобретение направлено на улучшение радиопрозрачности обтекателя 10 ил.

Антенный обтекатель // 2623826

Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники, преимущественно к радиопрозрачным обтекателям скоростных летательных аппаратов различных классов. Антенный обтекатель содержит конусообразную оболочку и металлическое кольцо (шпангоут), жестко скрепленное с оболочкой, при этом обтекатель снабжен стопорными накладками, равномерно распределенными по его окружности, торец металлического кольца, обращенный к вершине конусообразной оболочки, выполнен с наружным пилообразным профилем, конусообразная оболочка выполнена с поднутрениями, один конец накладок размещен в поднутрениях конусообразной оболочки и жестко соединен с металлическим кольцом в районе пилообразного профиля, а другой конец - с металлическим кольцом с противоположного торца, конусообразная оболочка выполнена путем намотки концентричных слоев растянутых параллельно лежащих волокон, ориентированных послойно под углом 0°, +45°, -45° к продольной оси конусообразной оболочки, скрепленных между собой посредством полимерного связующего, волокна выполнены с поперечным сечением в виде равностороннего треугольника, при этом площадь поперечного сечения волокон уменьшается послойно в направлении от оси конусообразной оболочки, а соседние волокна контактируют между собой взаимообращенными гранями. Используют стеклянные или базальтовые волокна. Предложенное техническое решение позволяет достигнуть высокоточное центрирование конусообразной оболочки относительно продольной оси металлического кольца и летательного аппарата и ее надежное крепление на металлическом кольце, выдерживающее высокие динамические и тепловые нагрузки во время длительного полета. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.