CN113851834A - 一种耐高温的陶瓷天线罩 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐高温的陶瓷天线罩，包括陶瓷天线罩，所述陶瓷天线罩包括球头段、圆锥段及卡门曲线段，所述陶瓷天线罩安装火箭弹的接口为殷钢环，所述陶瓷天线罩与殷钢环之间采用胶黏剂粘接，所述陶瓷天线罩设有内部气凝胶层和外部气凝胶层。陶瓷天线罩采用三维编织的石英纤维陶瓷增韧复合材料，提高了天线罩的韧性、强度、耐高温性；陶瓷天线罩壁厚采用变厚度设计，优化了天线罩的透波率、瞄准误差及瞄准误差斜率；采用内、外部气凝胶层双隔热层设计，使得设备安装区温度能控制在75℃以内，降低了内部舱环境温度。本陶瓷天线罩为国内首次在火箭弹上使用的陶瓷天线罩，各项环境适应性满足环境要求。
Description
技术领域
本发明属于天线罩设计技术领域，具体涉及一种耐高温的陶瓷天线罩。
背景技术
由于火箭弹飞行速度较快，导弹头部位置温度可达到1600℃，而电子元器件仅能承受80℃左右的温度，为了解决这个问题，要求火箭弹头部的天线罩有极好的隔热性能及能耐受1600℃而不降低性能的能力，从而保护火箭弹内部元器件免受高温及振动冲击造成的损害。
基于火箭弹的工作环境条件，火箭弹头部的天线罩得具有良好的力学性能、电性能及隔热性能，能承受导弹飞行时产生的振动、冲击、爆炸分离冲击、加速度及高温。本申请根据火箭弹头部天线罩的需求，设计研制一款能够承受高温及强冲击的天线罩。
目前复合材料天线罩一般能承受的温度为200℃左右，冲击强度为20g，而火箭弹飞行时外表温度可达到1600℃，飞行时设备受到的冲击载荷可达到40g。目前常规的天线罩无法满足火箭弹飞行时保护内部元器件正常工作的要求，所以需要一款能够满足40g冲击要求且具备良好耐热性能的天线罩。
目前常规天线罩的材料是玻璃纤维环氧树脂预浸料或石英纤维氰酸酯预浸料，根据1600℃温度要求、隔热要求及40g冲击强度要求，常规材料无法满足上述条件，为了解决这几方面的问题，经过研究、分析、试验，形成了本技术方案。该方案正在实施，经过前期的仿真分析，可以满足相关要求。
发明内容
本发明的目的是为解决上述问题，提供一种耐高温的陶瓷天线罩，陶瓷天线罩主体材料使用三维编织的石英纤维陶瓷增韧复合材料，提高了陶瓷天线罩的韧性和强度，采用内、外部气凝胶层双隔热层设计，降低了内部设备舱环境温度，满足环境要求。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种耐高温的陶瓷天线罩，包括陶瓷天线罩，所述陶瓷天线罩包括球头段、圆锥段及卡门曲线段，所述陶瓷天线罩安装火箭弹的接口为殷钢环，所述陶瓷天线罩与殷钢环之间采用胶黏剂粘接，所述陶瓷天线罩设有气凝胶层，所述气凝胶层分为外部气凝胶层和内部气凝胶层。
进一步的：所述陶瓷天线罩的材料使用三维编织的石英纤维陶瓷增韧复合材料；
进一步的：所述外部气凝胶层、内部气凝胶层双隔热层设计，使得设备安装区温度能控制在75℃以内；
进一步的：所述陶瓷天线罩壁厚采用变厚度设计；
进一步的：所述陶瓷天线罩根据天线的孔径分布，能够对陶瓷天线罩开展内部入射角的拟合优化。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.陶瓷天线罩采用三维编织的石英纤维陶瓷增韧复合材料，能够承受1600℃温度，大大提高了天线罩的韧性、强度、耐高温性；
2.陶瓷天线罩壁厚采用变厚度设计，内壁温度≤250℃且经受40g的冲击，优化了天线罩的透波率、瞄准误差及瞄准误差斜率；
3.采用外部气凝胶层、内部气凝胶层双隔热层设计，使得设备安装区温度能控制在75℃以内，降低了内部舱环境温度；
4.根据天线的孔径分布，对陶瓷天线罩开展了内部入射角的拟合优化；
5.本陶瓷天线罩为国内首次在火箭弹上使用的陶瓷天线罩，各项环境适应性满足环境要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明整体结构图的侧视图；
图中：1-陶瓷天线罩，2-球头段，3-圆锥段，4-卡门曲线段，5-外部气凝胶层，6-殷钢环，7-内部气凝胶层。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但所举实施例只作为对本发明的说明，不作为对本发明的限定。
如图1～2所述的一种耐高温的陶瓷天线罩，包括陶瓷天线罩1，所述陶瓷天线罩1包括球头段2、圆锥段3及卡门曲线段4，所述陶瓷天线罩1安装火箭弹的接口处设有殷钢环6，所述陶瓷天线罩1与殷钢环6之间采用胶黏剂粘接，所述陶瓷天线罩1设有气凝胶层，所述气凝胶层为外部气凝胶层5和内部气凝胶层7。
所述陶瓷天线罩1的材料使用三维编织的石英纤维陶瓷增韧复合材料，提高了陶瓷天线罩的韧性和强度。
所述气凝胶层5采用外部气凝胶层5、内部气凝胶层7双隔热层设计，使得设备安装区温度能控制在75℃以内，大大降低了内部设备舱温度环境。
所述陶瓷天线罩1壁厚采用变厚度设计，陶瓷天线罩透波率、瞄准误差、瞄准误差斜率得到最大限度优化。
优选的：国内首次在火箭弹上使用陶瓷天线罩，各项环境适应性满足环境要求。
优选的：根据天线的孔径分布，对陶瓷天线罩开展内部入射角的拟合优化。
本发明陶瓷天线罩的关键点：
1.采用外部气凝胶层和内部气凝胶层双隔热层设计，大大降低了内部设备舱环境温度；
2.主体材料三维编织的采用石英纤维陶瓷增韧复合材料，提高了韧性和强度；
3.壁厚采用变厚度设计，最大限度优化了天线罩的透波率、瞄准误差及瞄准误差斜率；
4.根据天线的孔径分布，对陶瓷天线罩开展了内部入射角的拟合优化；
5.本陶瓷天线罩为国内首次在火箭弹上使用的陶瓷天线罩，各项环境适应性满足环境要求。
本发明中未做详细描述的内容均为现有技术。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种耐高温的陶瓷天线罩，其特征在于：包括陶瓷天线罩(1)，所述陶瓷天线罩(1)包括球头段(2)、圆锥段(3)及卡门曲线段(4)，所述陶瓷天线罩(1)安装火箭弹的接口处设有殷钢环(6)，所述陶瓷天线罩(1)与殷钢环(6)之间采用胶黏剂粘接，所述陶瓷天线罩(1)设有气凝胶层，所述气凝胶层分为外部气凝胶层(5)和内部气凝胶层(7)。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温的陶瓷天线罩，其特征在于：所述陶瓷天线罩(1)的材料使用三维编织的石英纤维陶瓷增韧复合材料。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温的陶瓷天线罩，其特征在于：所述外部气凝胶层(5)、内部气凝胶层(7)双隔热层设计，使设备安装区温度能控制在75℃以内。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温的陶瓷天线罩，其特征在于：所述陶瓷天线罩(1)壁厚采用变厚度设计。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温的陶瓷天线罩，其特征在于：所述陶瓷天线罩(1)根据天线的孔径分布，能够对陶瓷天线罩(1)开展内部入射角的拟合优化。
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