CN105914463B - 一种耐高温天线罩的柔性连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温天线罩的柔性连接装置，属于高速飞行器天线罩连接领域，其包括天线支架、硅橡胶板、航空胶粘剂、第一隔热层、密封圈、防热层以及第二隔热层，天线支架同时与天线和舱壁壳体相固定，天线罩上具有安装法兰面，硅橡胶板设置在天线支架和天线罩安装法兰面下壁面间，航空胶粘剂涂覆在天线罩安装法兰面上壁面和舱壁壳体的法兰面间，第一隔热层设置在舱壁壳体的法兰面上壁面处，密封圈设置在第一隔热层和天线罩的竖直壁面间形成的间隙处，防热层设置在第一隔热层上，第二隔热层设置在天线罩内壁面上。本发明的柔性连接装置可对连接件进行了热保护，还能极大地消降由于气动热引起的天线罩与连接件之间的热应力。

Description

一种耐高温天线罩的柔性连接装置
技术领域
本发明属于高速飞行器天线罩的连接结构技术，涉及一种耐高温天线罩的柔性连接装置。
背景技术
高速飞行器雷达导引头和安装在舱壁上的天线均需采用天线罩对其提供有效保护。天线罩目前多采用陶瓷类材料，如石英陶瓷复合材料，此类材料在高温下有着良好的电气、机械和物理性能。
但是，陶瓷类材料属于高脆性材料，其材料塑性形变范围很小。由此类材料做成的天线罩与飞行器壳体或连接件(一般为金属材料，以下统称为连接件)的机械、物理特性差别很大，天线罩与连接件的热匹配性存在很大问题，随着飞行器飞行马赫数越来越高，天线罩与连接件的连接需要着重考虑。
目前，天线罩的连接结构一般有螺钉连接、胶接等，螺钉连接是采用一定数量的螺钉将天线罩与连接件结合在一起。但由于陶瓷类天线罩的脆性，在天线罩上打孔比较困难，易产生蹦角，孔边缘应力集中明显，而且由于气动加热，天线罩与连接件之间的热匹配产生的热应力也无法消除。
胶接是采用弹性良好的胶接材料将天线罩与连接件结合在一起，胶接同样无法消除热应力，且胶接剂的有效粘接面积无法保证，对于安装在舱壁上的天线罩，由于安装空间问题且需要经常拆装，采用胶接也不现实。
因此，需要开发一种新型的高温天线罩的连接装置，使其能克服热应力问题、并且易于连接且连接牢靠。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种耐高温天线罩的柔性连接装置，该柔性连接装置一方面对连接件进行了热保护，另一方面通过巧妙设置硅橡胶板，极大地消降了由于气动热引起的天线罩与连接件之间的热应力。
为实现上述目的，本发明提供了一种耐高温天线罩的柔性连接装置，用于将天线罩固定在舱壁壳体内壁处以对天线提供保护，其包括天线支架、硅橡胶板、航空胶粘剂、第一隔热层、密封圈、防热层以及第二隔热层，其中，
所述天线支架同时与天线和舱壁壳体相固定，以用于将天线设置在舱段上，所述天线罩上具有安装法兰面，所述硅橡胶板设置在天线支架和天线罩安装法兰面下壁面间，所述航空胶粘剂涂覆在天线罩安装法兰面上壁面和舱壁壳体的法兰面间，所述第一隔热层设置在舱壁壳体的法兰面上壁面处，所述密封圈设置在第一隔热层和天线罩的竖直壁面间形成的间隙处，所述防热层、设置在第一隔热层上，同时紧密贴合在天线罩的竖直壁面处，所述第二隔热层设置在天线罩内壁面上，且同时覆盖在天线上。
以上发明构思中，防热层、第一隔热层对舱段壳体及天线支架均实现了有效热保护；天线罩与舱段壳体通过航空胶粘剂(譬如为D03腻子)粘接防止了天线支架安装时天线罩的脱落或松动，同时D03腻子粘接力不是很强，利于天线罩的拆装；天线罩和天线支架间通过可变形的硅橡胶板实现的两者间的柔性固定，天线支架经过舱壁的防隔热及密封措施后，可降低天线支架的温升过高，同时，通过硅橡胶的变形，可有效消除天线罩与天线支架由于热匹配产生的热应力。
进一步的，所述防热层通过缠绕成型形成在第一隔热层上，且同时紧密贴合在天线罩的竖直壁面上。
进一步的，所述第一隔热层和第二隔热层为气凝胶材料。
进一步的，所述防热层为树脂材料。
本发明中，连接件为天线支架，天线支架固定在天线和舱壁壳体上。
相比于现有技术，通过以上构思的技术方案，可取得如下有益效果：
硅橡胶板设置在天线支架和天线罩安装法兰面下壁面间，航空胶粘剂涂覆在天线罩安装法兰面上壁面和舱壁壳体的法兰面间，天线罩实际上是粘接在舱壁壳体上，这有利于天线支架及天线罩的拆装，通过硅橡胶板的变形可实现天线罩的柔性安装，可有效消除由于气动加热引起的天线罩与天线支架的热匹配问题。进一步的，第一隔热层设置在舱壁壳体的法兰面上壁面处，密封圈设置在第一隔热层和天线罩的竖直壁面间形成的间隙处，第二隔热层设置在天线罩内壁面上，且同时覆盖在天线上，通过以上的防隔热及密封设计，能进一步有效地防止连接件的温升过高。
附图说明
图1是本发明实施例中耐高温天线罩柔性连接装置的结构示意图；
图2是图1中所示的天线罩的结构示意图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
1-天线罩 2-第二隔热层 3-密封圈
4-防热层 5-第一隔热层 6-D03腻子
7-舱壁壳体 8-天线支架 9-支架螺钉
10-硅橡胶板 11-天线螺钉 12-天线
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1是本发明实施例中耐高温天线罩柔性连接装置的结构示意图，其主要包括天线罩1、第二隔热层2、密封圈3、防热层4、第一隔热层5、D03腻子6、天线支架8、支架螺钉9、硅橡胶板10、天线螺钉11。天线12通过天线螺钉11安装在天线支架8上，天线支架8通过支架螺钉9固定在舱壁壳体7上。第二隔热层2覆盖在天线12上，天线罩1包套住第二隔热层2。图2是图1中所示的天线罩的结构示意图，其呈帽子状，帽子的边沿为法兰面，帽子本体的横截面呈矩形。
具体的，防热层4成型于第一隔热层5上，第一隔热层5成型于舱壁壳体7外壁面上，防热层4和第一隔热层5共同作用，用于对舱壁壳体7的承力结构进行热保护。舱壁壳体7具有向其舱体腔内部延伸的法兰面，舱壁壳体7的法兰面用于和其他元件安装或者固定所用。
第二隔热层2与天线罩1连接成一体后嵌装在舱壁壳体7内壁处，天线罩1呈帽子状，帽檐为其的安装法兰面。为防止天线罩1脱落或松动，天线罩1的安装法兰面通过D03腻子6与舱壁壳体7的法兰面粘接，同时D03腻子6作为粘接材料有一定的弹性，可以降低天线罩1和舱壁壳体7产生的热应力。
为防止高速气流沿着天线罩1分别与防热层4、第一隔热层5、舱壁壳体7之间形成的间隙进入后提高天线罩1的法兰面的温度，在天线罩1竖直壁面和第一隔热层5间形成的间隙处安装有密封圈3。
天线罩1通过D03腻子6与舱壁壳体7粘接后，其并不能承受飞行器高速飞行时载荷。实际工程实践中，需采用某种方式对天线罩1进行柔性固定。譬如，将天线12与天线支架8通过天线螺钉11连接成一体后，再通过支架螺钉9将天线支架8安装在舱壁壳体7上，其中，在天线罩1与天线支架8之间铺有硅橡胶板10，天线支架8安装时，压紧硅橡胶板10，实现了天线罩1的柔性固定。
在本发明的一个实施例中，防热层4为一种可陶瓷化树脂材料，通过缠绕成型设置在舱壁壳体7上。第一隔热层5、第二隔热层2为一种导热系数非常低的气凝胶，做成块状后分别粘接在舱壁壳体7的壁面上和天线12上，第二隔热层2同时紧密贴合在天线罩1的内壁面上。所述密封圈3呈“回”字形状，截面为圆形。所述D03腻子是一种粘接剂，具有粘接、密封的功能，是航天工业广泛使用的胶黏剂材料。所述天线罩1呈矩形帽子状,并带有安装法兰面，是由石英陶瓷复合材料制成。所述硅橡胶板10为一种软质柔性硅橡胶材料，是航天工业常用材料。所述天线支架为金属材质且呈矩形结构，中心开有矩形孔，该矩形孔供天线12的顶部穿出。所述天线12为矩形沉入式结构，并带有安装法兰面。
本发明装置的工作原理为：
舱壁壳体7经过防隔热措施处理后，天线罩1通过D03腻子6粘接在舱壁壳体7上，天线12与天线支架8连接成一体后安装在舱壁壳体7上，同时通过挤压硅橡胶板10实现天线罩1柔性固定在舱壁壳体7和天线支架8上。
天线支架8经过防热层4、第一隔热层5及密封圈3的防隔热措施后，得到了有效地热保护，可防止天线支架8的温升过高，同时，通过硅橡胶板10的变形，可有效消除天线罩1与天线支架8之间产生的热应力。
本发明中，天线罩1呈矩形帽子状,并带有安装法兰面，天线罩1通过D03腻子与舱壁壳体7粘接，天线罩1与天线支架8之间铺有硅橡胶板，天线支架8通过挤压硅橡胶板实现天线罩1的柔性固定。
本发明实现了天线罩的柔性连接，天线罩通过法兰面粘接在舱壁壳体上，一方面有利于天线支架及天线罩的拆装，另一方面通过一系列的防隔热措施，可有效降低天线支架的温升过高，同时，通过硅橡胶的变形，可有效消除天线罩与天线支架由于热不匹配产生的热应力。
本发明中D03腻子为航空用胶粘剂，可在市场购买。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种耐高温天线罩的柔性连接装置，其用于将天线罩(1)固定在舱壁壳体(7)内壁处以对天线(12)提供保护，其特征在于，其包括天线支架(8)、硅橡胶板(10)、航空胶粘剂、第一隔热层(5)、密封圈(3)、防热层(4)以及第二隔热层(2)，其中，
所述天线支架(8)同时与天线(12)和舱壁壳体(7)相固定，以用于将天线(12)设置在舱段上，
所述天线罩(1)上具有安装法兰面，所述硅橡胶板(10)设置在天线支架(8)和天线罩(1)安装法兰面下壁面间，所述航空胶粘剂涂覆在天线罩(1)安装法兰面上壁面和舱壁壳体(7)的法兰面间，
所述第一隔热层(5)设置在舱壁壳体(7)的法兰面上壁面处，所述密封圈(3)设置在第一隔热层(5)和天线罩(1)的竖直壁面间形成的间隙处，
所述防热层(4)设置在第一隔热层(5)上，同时紧密贴合在天线罩(1)的竖直壁面处，
所述第二隔热层(2)设置在天线罩(1)内壁面上，且同时覆盖在天线(12)上。
2.如权利要求1所述的一种耐高温天线罩的柔性连接装置，其特征在于，所述防热层(4)通过缠绕成型形成在第一隔热层(5)上，且同时紧密贴合在天线罩(1)的竖直壁面上。
3.如权利要求1或2所述的一种耐高温天线罩的柔性连接装置，其特征在于，所述第一隔热层(5)和第二隔热层(2)为气凝胶材料。
4.如权利要求2所述的一种耐高温天线罩的柔性连接装置，其特征在于，所述防热层(4)为树脂材料。
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