CN216332817U - 一种机载轻量化复合材料测向天线阵吊舱舱体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机载轻量化复合材料测向天线阵吊舱舱体，属于机载航空电子吊舱领域。该吊舱包括上罩、下罩和开关阵，其中，上罩和下罩扣合形成舱体；所述开关阵位于舱体内，且通过螺栓固定于上罩内壁的顶部；所述上罩和下罩均为层叠结构，上罩和下罩均包括从内至外依次层叠的内层高强玻璃纤维、芳纶纸蜂窝芯材和外层高强玻璃纤维；其中内层高强玻璃纤维的厚度为0.3mm，外层高强玻璃纤维的厚度为0.2mm，芳纶纸蜂窝芯材的厚度为4.5mm。本实用新型进行了最大化的减重，实现了舱体的轻量化。本吊舱舱体具有安装快捷化、轻量化、通用化等特点。

Description

一种机载轻量化复合材料测向天线阵吊舱舱体

技术领域

本实用新型涉及到机载航空电子吊舱领域，特别涉及一种机载轻量化复合材料测向天线阵吊舱舱体。

背景技术

航空电子吊舱是近二十年来发达国家积极研制并已进人实用阶段的一种高科技武器装备，通常悬挂于飞机机腹或机翼下方，扩展了载机的使用功能，是一种相对独立的电子设备。目前，我国也针对各类型载机平台进行了电子吊舱的研制。由于航空产品对重量的敏感性，当电子吊舱应用于无人机平台时，为了保障无人机的续航能力、同时满足舱内设备的电气性能、吊舱的安装使用性等要求，吊舱舱体的轻量化设计、舱体材料的选用、结构特点、满足舱内设备的电气性能要求等显得越来越重要。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种机载轻量化复合材料测向天线阵吊舱舱体。该吊舱舱体进行了最大化的减重，实现了舱体的轻量化。本吊舱舱体具有安装快捷化、轻量化、通用化等特点。

为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：

一种机载轻量化复合材料测向天线阵吊舱舱体，包括上罩、下罩和开关阵，其中，上罩和下罩扣合形成舱体；所述开关阵位于舱体内，且通过螺栓固定于上罩内壁的顶部；所述上罩和下罩均为层叠结构，上罩和下罩均包括从内至外依次层叠的内层高强玻璃纤维、芳纶纸蜂窝芯材和外层高强玻璃纤维；其中内层高强玻璃纤维的厚度为0.3mm，外层高强玻璃纤维的厚度为0.2mm，芳纶纸蜂窝芯材的厚度为4.5mm。

进一步的，所述下罩的底部开有用于调节压差和排泄冷凝水的排水孔。

进一步的，所述排水孔的内壁设有高强玻璃纤维层，所述高强玻璃纤维层与下罩的内层高强玻璃纤维及外层高强玻璃纤维为一体化结构。

进一步的，所述下罩的内层高强玻璃纤维内侧还设有用于汇聚冷凝水的疏水层。

进一步的，所述上罩和下罩的截面均为弧形结构，其中，上罩的边沿位置设有第一外缘，下罩的边沿位置设有第二外缘；第一外缘和第二外缘两者紧贴，且均倾斜向下。

进一步的，所述第一外缘和第二外缘均为高强玻璃纤维，第一外缘与上罩的内层高强玻璃纤维及外层高强玻璃纤维为一体化结构；第二外缘与下罩的内层高强玻璃纤维及外层高强玻璃纤维为一体化结构。

进一步的，在上罩的内层高强玻璃纤维和外层高强玻璃纤维之间，从边沿至中心依次包括芳纶纸蜂窝芯材、碳纤维层合板和PMI泡沫芯材；所述碳纤维层合板上设有贯穿的螺纹孔，开关阵通过与螺纹孔配合的螺栓固定于上罩内壁。

进一步的，所述第一外缘和第二外缘上设有相互对应的并用于固定的贯孔。

本实用新型采取上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型通过总体外形设计、结构工艺性设计、把电气模块-开关阵纳入总体设计中，使其兼有电气功能与结构承重功能，以此减少零部件数量，优化了承重面结构设计，降低了舱体重量，同时大规模复合材料的使用，不仅更进一步减轻舱体重量，实现了轻量化的目标，而且实现了天线在30MHz～18GHz工作频段内≥90％的透波效率要求。

本实用新型的俯视为圆形结构，上下罩连接法兰为“伞状”，总体结构采用模块化、通用化设计，设计新颖、简洁，整舱同飞机安装快捷，舱内设备安装、维护方便。大量先进复合材料的应用，有效地降低了舱体的重量。

附图说明

图1是本实用新型实施例的外观结构示意图。

图2是图1的剖面图。

图3是图1的俯视图。

图4是图1中上罩剖面材料结构示意图。

图5是图1中下罩剖面材料结构示意图。

图6是图1中上罩剖面结构示意图。

图7是图1中下罩剖面结构示意图。

图中：101、开关阵，301、下罩，302、上罩，601、碳纤维层板，602、PMI泡沫芯材，603、芳纶纸蜂窝芯材，604、高强玻璃纤维，201、第一外缘，202、第二外缘，605、疏水层。

具体实施方式

下面，结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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本实用新型的一些实施例，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。

本实施例其主要以无人直升机为载机，舱体外形为圆形，外形边缘法兰为具有良好防雨性能的“伞状”结构；所述的吊舱舱体，使用金属螺柱通过上罩、开关阵同飞机连接，安装快捷、方便、可靠。

所述的吊舱舱体主要由上罩302、下罩301两部份组成；舱体内部支撑结构组件主要由开关阵101、拉杆、支撑板、上连接柱、下连接柱等组成，起到稳定结构刚性、承担天线作为载体的作用。

所述的舱体外形为圆形，能够最大限度的满足机载产品气动要求，整体外形简洁、紧凑，可很好的包络舱内结构与天线。

所述的上罩与下罩，边缘安装法兰为“伞状”结构，可起到防雨作用，降低了密封要求，同时可方便人员对整个吊舱的安装、搬运；吊舱下部(即下罩底部)开有小孔，能起到调节舱内外压差、排泄冷凝水的作用。

所述的吊舱舱体同飞机连接，是通过舱体顶部的螺柱同机腹进行螺接，此连接方式快捷、可靠。在舱体顶部采用了复合材料层合板结构，这样能够提高连接面的强度；上罩、下罩及舱内支撑部件采用模块化设计，各零件与组件均通过紧固件进行螺接，此设计易于拆装、维护。

所述的开关阵，除单独作为电气功能件外，纳入舱体结构设计，还作为了连接与承力单元。在开关阵边缘设计螺纹通孔，用于安装飞机对接螺柱；在开关阵侧立面设计有螺纹盲孔，用于安装拉杆；在开关阵底面中心处设计有螺纹盲孔，用于安装连接柱。此种设计，可以减少零部件数量、优化上罩对接面设计从而起到减重的作用。

所述的吊舱舱体，主要结构件材料为复合材料。上罩、下罩为复合材料夹芯结构，主要由S级高强玻纤、PMI、芳纶纸蜂窝等组成；拉杆、支撑板、上连接柱、下连接柱等为S级高强玻纤层合板结构。

图1为根据本实用新型一个实施例的无人机吊舱的总体外形图，如图1所示，本吊舱总体外形呈圆形，尺寸1090mm×406mm，能够最大限度的满足机载产品气动要求，整体外形简洁、紧凑，可很好的包络舱内结构与天线等设备。

所述的舱体上下罩对接法兰为“伞状”，可起到防雨作用，降低了密封要求，同时可作为提手便于安装、搬运；吊舱下部为局部下凹，下凹中心位置开有

的小孔，能够起到调节舱内外压差、排泄冷凝水的作用。上罩和下罩的截面均为弧形结构，其中，上罩的边沿位置设有第一外缘201，下罩的边沿位置设有第二外缘202；第一外缘和第二外缘两者紧贴，且均倾斜向下。

图2为根据本实用新型一个实施例的剖视图。由图中可以看出，舱体内的开关阵固定在上罩上，其中内部可设置天线，用于实现超宽带测向天线阵功能的低段天线、中段天线、高段天线、监测天线等。所述的舱体主要由舱体上罩、舱体下罩两部组成，固定开关阵和上罩的金属螺柱裸露在舱体顶部。

所述的吊舱舱体同飞机连接，是通过舱体顶部的螺柱同机腹进行螺接，此连接方式快捷、可靠。上罩、下罩及舱内支撑部件采用模块化设计，各零件与组件均通过紧固件进行螺接，此设计易于拆装、维护。

图3为根据本实用新型一个实施例的上罩的俯视结构图。从图中可以看出，芳纶纸蜂窝芯材、碳纤维层合板均为环形结构和PMI泡沫芯材602为圆形结构。

图4和图5为本实施例的材料结构组成图，从图中可以看出，上罩和下罩均包括从内至外依次层叠的内层高强玻璃纤维604、芳纶纸蜂窝芯材603和外层高强玻璃纤维；在上罩的内层高强玻璃纤维和外层高强玻璃纤维之间，从边沿至中心依次包括芳纶纸蜂窝芯材、碳纤维层合板和PMI泡沫芯材；下罩的内层高强玻璃纤维内侧还设有用于汇聚冷凝水的疏水层。在本实施例中，疏水层605的材料为树脂。

图6为根据本实用新型一个实施例的舱体上罩示意图，图7为根据本实用新型一个实施例的舱体下罩示意图。从图中可以看出，舱体上罩与下罩均为复合材料夹芯结构。其中上罩主要材料为：碳纤维层合板、PMI泡沫芯材、芳纶蜂窝芯材、S级高强玻璃纤维，采用前皮热压罐成型工艺与合型固化炉工艺相结合制成。此材料与结构工艺的使用，在保证强度同时，可有效减轻罩子重量。舱体下罩，除具有一定刚性外，要求满足电气透波性能要求，其选用材料主要为S级高强玻璃纤维、芳纶蜂窝芯材，采用蒙皮-夹芯结构方式，其中内外蒙皮厚度分别为0.3mm、0.2mm的S级高强玻璃纤维，夹芯为4.5mm的芳纶纸蜂窝，此选材与结构工艺形式，不仅可以满足电气性能要求，还可以极大的降低制品的重量。

所述的舱内天线单元工作频段范围为30MHz～18GHz。舱体可以实现透波率≥90％。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡是在本实用新型权力要求范围内所作的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权力要求的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种机载轻量化复合材料测向天线阵吊舱舱体，包括上罩、下罩和开关阵，其中，上罩和下罩扣合形成舱体；所述开关阵位于舱体内，且通过螺栓固定于上罩内壁的顶部；其特征在于，所述上罩和下罩均为层叠结构，上罩和下罩均包括从内至外依次层叠的内层高强玻璃纤维、芳纶纸蜂窝芯材和外层高强玻璃纤维；其中内层高强玻璃纤维的厚度为0.3mm，外层高强玻璃纤维的厚度为0.2mm，芳纶纸蜂窝芯材的厚度为4.5mm。

2.根据权利要求1所述的一种机载轻量化复合材料测向天线阵吊舱舱体，其特征在于，所述下罩的底部开有用于调节压差和排泄冷凝水的排水孔。

3.根据权利要求2所述的一种机载轻量化复合材料测向天线阵吊舱舱体，其特征在于，所述排水孔的内壁设有高强玻璃纤维层，所述高强玻璃纤维层与下罩的内层高强玻璃纤维及外层高强玻璃纤维为一体化结构。

4.根据权利要求2所述的一种机载轻量化复合材料测向天线阵吊舱舱体，其特征在于，所述下罩的内层高强玻璃纤维内侧还设有用于汇聚冷凝水的疏水层。

5.根据权利要求1所述的一种机载轻量化复合材料测向天线阵吊舱舱体，其特征在于，所述上罩和下罩的截面均为弧形结构，其中，上罩的边沿位置设有第一外缘，下罩的边沿位置设有第二外缘；第一外缘和第二外缘两者紧贴，且均倾斜向下。

6.根据权利要求5所述的一种机载轻量化复合材料测向天线阵吊舱舱体，其特征在于，所述第一外缘和第二外缘均为高强玻璃纤维，第一外缘与上罩的内层高强玻璃纤维及外层高强玻璃纤维为一体化结构；第二外缘与下罩的内层高强玻璃纤维及外层高强玻璃纤维为一体化结构。

7.根据权利要求5所述的一种机载轻量化复合材料测向天线阵吊舱舱体，其特征在于，在上罩的内层高强玻璃纤维和外层高强玻璃纤维之间，从边沿至中心依次包括芳纶纸蜂窝芯材、碳纤维层合板和PMI泡沫芯材；所述碳纤维层合板上设有贯穿的螺纹孔，开关阵通过与螺纹孔配合的螺栓固定于上罩内壁。

8.根据权利要求5所述的一种机载轻量化复合材料测向天线阵吊舱舱体，其特征在于，所述第一外缘和第二外缘上设有相互对应的并用于固定的贯孔。

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