CN111987451B - 一种抵消气动吸力效应大刚度雷达罩结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抵消气动吸力效应大刚度雷达罩结构，包括蒙皮、开孔蜂窝、天线和U形密封件，蒙皮设置在天线外部，蒙皮与天线之间形成一个真空腔体，开孔蜂窝设置在真空腔体内，开孔蜂窝根部边缘设置有两个对称的U形密封件，两个U形密封件的开口连接，将真空腔体完全密封，U型密封件上安装一个气体阀门，蒙皮根部区域设置有加厚部，使用蜂窝支撑雷达罩外蒙皮，在雷达罩受到气动压力时，雷达罩蒙皮及填充蜂窝受到内部天线的支撑，从而保持雷达罩的气动外形，提高了雷达罩的电磁透波性能，通过蜂窝内部抽真空，预置向内的吸力，雷达罩外表面受到气动吸力时，内部真空抵消雷达罩外部部分气动吸力，增加雷达罩的承载能力，降低雷达罩的变形。

Description

一种抵消气动吸力效应大刚度雷达罩结构

技术领域

本发明涉及雷达罩制造领域，尤其涉及一种抵消气动吸力效应大刚度雷达罩结构。

背景技术

飞机雷达罩为结构功能一体化结构件，为了满足军用飞机电磁透波性能的提高，很多雷达罩的壁厚较薄，刚度很小，在飞机飞行过程中形变较大，不仅降低雷达罩本身的使用寿命，同时也无法保持原有的气动外形，影响军用飞机任务的执行。

目前，增加雷达罩刚度的方法主要包括：在雷达罩内表面增加加强肋和加强筋，加强筋和加强肋一般为实芯叠层结构，重量较大，制作工艺复杂，无法与雷达罩共固化一体成型，为了达到增加刚度的效果需要达到一定的尺寸。

发明内容

本发明的目的：

提出一种抵消气动吸力效应大刚度雷达罩结构，用于解决雷达罩刚度较低的问题。

本发明的技术方案：

一种抵消气动吸力效应大刚度雷达罩结构，包括蒙皮(1)、开孔蜂窝(2)、天线(3)和U形密封件(4)，所述的蒙皮(1)设置在天线(3)外部，所述的蒙皮(1)与天线(3)之间形成一个真空度为-0.025MPa～-0.005MPa的真空腔体，所述的开孔蜂窝(2)设置在所述的真空腔体内，所述的开孔蜂窝(2)根部边缘设置有两个对称的U形密封件(4)，两个U形密封件(4)的开口连接，将真空腔体完全密封，U型密封件(4)上安装一个气体阀门(6)，所述的蒙皮(1)根部区域设置有加厚部(7)。

进一步的，蒙皮(1)为玻璃纤维复合材料，玻璃纤维厚度小于0.8mm。

进一步的，加厚部(7)的宽度为150mm～200mm，厚度为2.5mm～4.5mm。

进一步的，开孔蜂窝(2)为芳纶纸蜂窝，蜂窝格孔壁加工成直径1mm的圆孔(5)。

进一步的，开孔蜂窝(2)的内型面与天线(3)符形，外型面与雷达罩的蒙皮(1)内表面粘接。

进一步的，蒙皮(1)内型面与开孔蜂窝(2)外型面采用树脂类胶膜粘接。

进一步的，天线(3)和蒙皮(1)的内外型面以及U型密封件(4)均通过数控加工完成。

进一步的，天线(3)与开孔蜂窝(2)通过发泡胶粘接。

本发明的有益效果：

提出一种抵消气动吸力效应大刚度雷达罩结构，使用介电常数及损耗较低的芳纶纸蜂窝支撑雷达罩外蒙皮，在雷达罩受到气动压力时，雷达罩蒙皮及填充蜂窝受到内部天线的支撑，从而保持雷达罩的气动外形，同时，省去了雷达罩的内蒙皮及加强肋或加强筋，提高了雷达罩的电磁透波性能。

通过雷达罩结构内部抽真空，预置一个向内的吸力，在雷达罩外表面受到气动吸力时，内部真空会抵消雷达罩外部的一部分气动吸力，增加了雷达罩的承载能力，降低了雷达罩的变形。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

其中：1、蒙皮，2、开孔蜂窝，3、天线，4、U形密封件，5、圆孔，6、气体阀门，7、加厚部。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解：

如图1所示，一种抵消气动吸力效应大刚度雷达罩结构，包括蒙皮1、开孔蜂窝2、天线3和U形密封件4，所述的蒙皮1设置在天线3外部，所述的蒙皮1设置在最外部，天线3位于最里层，所述的蒙皮1与天线3之间形成一个真空度为-0.025MPa～-0.005MPa的真空腔体，所述的开孔蜂窝2设置在所述的真空腔体内，并且填满该真空腔体，所述的开孔蜂窝2根部边缘设置有两个对称的U形密封件4，两个U形密封件4的开口连接，形成一个环形的密封件，环形的密封件将真空腔体完全密封，U型密封件4上安装一个气体阀门6，用于抽真空使用，气体阀门6与U型密封件4的连接处有一圈独立的密封圈，确保气体阀门6与U型密封件4之间良好密封，所述的蒙皮1根部区域设置有加厚部7，加厚部7的尺寸比雷达罩其他部位的厚度要大，加厚部7的宽度为150mm～200mm，厚度为2.5mm～4.5mm，加厚部7增加了蒙皮1的强度，可以省去雷达罩的内蒙皮及加强肋或加强筋。

其中，蒙皮1为玻璃纤维复合材料，玻璃纤维厚度小于0.8mm。玻璃纤维复合材料具有低比重、高耐电强度、耐高温、低热膨胀系数、高耐抗性和稳定性、高外形稳定性、高弹性模量以及高动态强度、低热导率的特点，适用于本发明的雷达罩结构。蒙皮1由若干玻璃纤维预浸料铺贴、真空加热后固化而成，真空加热固化的工具为烘箱或者热压罐，真空度不小于0.1MPa，固化温度为在高温环境中固化、固化压力为0.3MPa，固化压力和固化温度持续2h，蒙皮1固化完成后，使用砂纸打磨保护结构层边缘，使之光顺。

进一步的，开孔蜂窝2为芳纶纸蜂窝，蜂窝格孔壁加工成直径1mm的圆孔5，圆孔5有利于开孔蜂窝抽真空时进行收缩，可以加快抽真空的过程，芳纶纸蜂窝是由芳纶纸经过涂胶、叠合、压制、拉伸、定型、浸胶、固化、片切等一系列步骤制成的非金属轻质蜂窝芯材，具有容重轻、比强度和比刚度高、抗冲击能力强、突出的耐腐蚀性和自熄性、油量的耐环境性和绝缘性、独特的回弹性和吸收振动能量、良好的高温稳定性能和透电磁波性能，满足飞机的指标要求。使用介电常数及损耗较低的芳纶纸蜂窝支撑雷达罩的蒙皮1，在雷达罩受到气动压力时，雷达罩的蒙皮1及填充开孔蜂窝2受到内部天线3的支撑，从而保持雷达罩的气动外形，同时，省去了雷达罩的内蒙皮及加强肋或加强筋，提高了雷达罩的电磁透波性能。

进一步的，开孔蜂窝2的内型面与天线3符形，确保开孔蜂窝2与天线3能完全无缝贴合，蒙皮1内型面与开孔蜂窝2外表面采用树脂类胶膜粘接，例如环氧树脂胶粘剂，在使用环氧树脂胶粘剂粘接蒙皮1内型面与开孔蜂窝2外表面时，搭配固化剂一起使用，是环氧树脂胶粘剂能迅速固化，节省加工时间。开孔蜂窝2的内型面及外型面采用数控机加而成，确保内外型面的精度满足使用需求。

进一步的，天线3和蒙皮1的内外型面以及U型密封件4均通过数控加工完成，天线3、蒙皮1以及U型密封件4内外型面的精度满足使用需求，同时也有利于批量加工生产。

进一步的，天线3与开孔蜂窝2通过发泡胶粘接，，发泡胶包含了聚氨酯预聚体、发泡剂、催化剂等成分，具有良好的粘接剂密封效果。

提出一种抵消气动吸力效应大刚度雷达罩结构，使用介电常数及损耗较低的芳纶纸蜂窝支撑雷达罩的蒙皮1，在雷达罩受到气动压力时，雷达罩的蒙皮1及填充的开孔蜂窝2受到内部天线3的支撑，从而保持雷达罩的气动外形，同时，省去了雷达罩的内蒙皮及加强肋或加强筋，提高了雷达罩的电磁透波性能。

通过雷达罩结构内部抽真空，预置一个向内的吸力，在雷达罩外表面受到气动吸力时，内部真空会抵消雷达罩外部的一部分气动吸力，增加了雷达罩的承载能力，降低了雷达罩的变形。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种抵消气动吸力效应大刚度雷达罩结构，其特征在于：包括蒙皮(1)、开孔蜂窝(2)、天线(3)和U形密封件(4)，所述的蒙皮(1)设置在天线(3)外部，所述的蒙皮(1)与天线(3)之间形成一个真空腔体，所述的开孔蜂窝(2)设置在所述的真空腔体内，所述的开孔蜂窝(2)根部边缘设置有两个对称的U形密封件(4)，两个U形密封件(4)的开口连接，将真空腔体完全密封，所述的真空腔体的真空度为-0.025MPa～-0.005MPa，U型密封件(4)上安装一个气体阀门(6)，所述的蒙皮(1)根部区域设置有加厚部(7)。

2.根据权利要求1所述的一种抵消气动吸力效应大刚度雷达罩结构，其特征在于：所述的蒙皮(1)为玻璃纤维复合材料，玻璃纤维厚度小于0.8mm。

3.根据权利要求1所述的一种抵消气动吸力效应大刚度雷达罩结构，其特征在于：所述的加厚部(7)的宽度为150mm～200mm，厚度为2.5mm～4.5mm。

4.根据权利要求1所述的一种抵消气动吸力效应大刚度雷达罩结构，其特征在于：所述的开孔蜂窝(2)为芳纶纸蜂窝，蜂窝格孔壁加工成直径1mm的圆孔(5)。

5.根据权利要求1所述的一种抵消气动吸力效应大刚度雷达罩结构，其特征在于：所述的开孔蜂窝(2)的内型面与天线(3)符形，外型面与雷达罩的蒙皮(1)内表面粘接。

6.根据权利要求5所述的一种抵消气动吸力效应大刚度雷达罩结构，其特征在于：所述蒙皮(1)内型面与开孔蜂窝(2)外型面采用树脂类胶膜粘接。

7.根据权利要求1所述的一种抵消气动吸力效应大刚度雷达罩结构，其特征在于：所述天线(3)和蒙皮(1)的内外型面以及U型密封件(4)均通过数控加工完成。

8.根据权利要求1所述的一种抵消气动吸力效应大刚度雷达罩结构，其特征在于：所述的天线(3)与开孔蜂窝(2)通过发泡胶粘接。

Images