JP2002299937A - 飛行体用レドームの構成材料 - Google Patents
飛行体用レドームの構成材料Info
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- JP2002299937A JP2002299937A JP2001097275A JP2001097275A JP2002299937A JP 2002299937 A JP2002299937 A JP 2002299937A JP 2001097275 A JP2001097275 A JP 2001097275A JP 2001097275 A JP2001097275 A JP 2001097275A JP 2002299937 A JP2002299937 A JP 2002299937A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の構成材料では実現不可能であった優れ
た性能の飛行体用レドームを得ることのできる構成材料
を提供する。 【解決手段】 ポリエーテルイミド発泡材のコアと、こ
のコアの両面を挾むシアネート樹脂のＦＲＰ製面板が、
一体化されてサンドイッチ構造体となっていることを特
徴とする飛行体用レドームの構成材料。
た性能の飛行体用レドームを得ることのできる構成材料
を提供する。 【解決手段】 ポリエーテルイミド発泡材のコアと、こ
のコアの両面を挾むシアネート樹脂のＦＲＰ製面板が、
一体化されてサンドイッチ構造体となっていることを特
徴とする飛行体用レドームの構成材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、航空機や飛行船等
の飛行体に使用するレドームの構成材料に関する。
の飛行体に使用するレドームの構成材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】航空機や飛行船等の飛行体は、航法設定
や情報交換のための地上や衛星との電波のやり取りや対
物走査のためのレーダー等の電波の送受信システムを必
要とする。一般的に図７に示すようにそれらの電波送受
信システム１０は、外部との電波１１の送受信を行うた
めに機体の表面に設置されることから、電波送受信シス
テム１０を厳しい飛行環境から保護するレドーム１２が
必要となる。図８に一般的な航空機に設置されるレドー
ムの代表的な位置を示す。レドームは主に電波の送受信
方向により、鼻部１３、背部１４、腹部１５および尾部
１６等に設置される。また、設置場所の制約や機体の影
響を受け難くするために、できる限り離れた端部に設置
したいとの要求から、主翼、尾翼等の翼端１７に設置さ
れることもあり、その場合には翼端１７内に電波送受信
システムが埋め込まれ、翼端１７の壁面自身がレドーム
として使用される場合もある。いずれの場合のレドーム
にしても、航空機の部品であることから軽量であること
の要求のほかに、電波送受信システムを厳しい飛行環境
から保護するために、電波特性としては電波透過率に優
れること、機械的な特性としては空力的な荷重や異物の
衝突荷重に耐える強度特性、温度変化や湿潤環境に対す
る耐候性や雨滴や塵等との高速衝突に耐えるエロージョ
ン特性が求められる。
や情報交換のための地上や衛星との電波のやり取りや対
物走査のためのレーダー等の電波の送受信システムを必
要とする。一般的に図７に示すようにそれらの電波送受
信システム１０は、外部との電波１１の送受信を行うた
めに機体の表面に設置されることから、電波送受信シス
テム１０を厳しい飛行環境から保護するレドーム１２が
必要となる。図８に一般的な航空機に設置されるレドー
ムの代表的な位置を示す。レドームは主に電波の送受信
方向により、鼻部１３、背部１４、腹部１５および尾部
１６等に設置される。また、設置場所の制約や機体の影
響を受け難くするために、できる限り離れた端部に設置
したいとの要求から、主翼、尾翼等の翼端１７に設置さ
れることもあり、その場合には翼端１７内に電波送受信
システムが埋め込まれ、翼端１７の壁面自身がレドーム
として使用される場合もある。いずれの場合のレドーム
にしても、航空機の部品であることから軽量であること
の要求のほかに、電波送受信システムを厳しい飛行環境
から保護するために、電波特性としては電波透過率に優
れること、機械的な特性としては空力的な荷重や異物の
衝突荷重に耐える強度特性、温度変化や湿潤環境に対す
る耐候性や雨滴や塵等との高速衝突に耐えるエロージョ
ン特性が求められる。
【０００３】従来より航空機の機体構造材としては、軽
量かつ高強度であるために、ハニカムコアと繊維強化プ
ラスチック（ＦＲＰ）製面板からなるサンドイッチ構造
体が多用されている。特にレドームでは、主に電波特性
の要求から図９に示すようにガラス繊維ＦＲＰ製のハニ
カムコア１８と、エポキシ樹脂とガラス繊維のＦＲＰ製
面板１９からなるサンドイッチ構造体２０が一般的に採
用されている。また、適用場所や形状により雨滴等によ
る表面損傷が起こると予想される鼻部等のレドームに対
しては、数１００μｍといった非常に厚い主にウレタン
製の耐エロージョン用塗装２１が施されている。
量かつ高強度であるために、ハニカムコアと繊維強化プ
ラスチック（ＦＲＰ）製面板からなるサンドイッチ構造
体が多用されている。特にレドームでは、主に電波特性
の要求から図９に示すようにガラス繊維ＦＲＰ製のハニ
カムコア１８と、エポキシ樹脂とガラス繊維のＦＲＰ製
面板１９からなるサンドイッチ構造体２０が一般的に採
用されている。また、適用場所や形状により雨滴等によ
る表面損傷が起こると予想される鼻部等のレドームに対
しては、数１００μｍといった非常に厚い主にウレタン
製の耐エロージョン用塗装２１が施されている。
【０００４】ところが、これらの材料構成からなるレド
ームには、地上と成層圏を往復する間に大きな環境変化
（１気圧、プラス４０℃から１／１０気圧、マイナス５
４℃）を伴う長期運用により、下記の問題があることが
判ってきた。 運用中の吸湿によりエポキシ樹脂とガラス繊維のＦ
ＲＰ面板１９の強度が劣化する。 耐エロージョン用塗装２１やＦＲＰ製面板１９での
微細な割れの発生により、ハニカムコア１８内に湿気を
含む空気が侵入し、その水分の結露→凝固→結露の悪循
環により、ハニカムコア１８内が徐々に浸水する。の
問題点については、予めこの強度劣化を見込んだ上で設
計する必要があるため、バージン強度を確保する場合、
厚板構造とする必要があり、重量とコストの点で不利で
ある。また、の問題は、特に航空機性能を劣化させる
重量増加やレーダー特性を劣化させる電波透過性の劣化
等を引き起こし、最終的には浸水の凍結によるハニカム
コア１８とＦＲＰ製面板１９の剥離を生じ、飛行安全性
が損なわれることから、航空機を運航するユーザーにと
っても大きな問題となっている。従って、定期点検に
て検出されるハニカムコア１８内の浸水はセル毎に、Ｆ
ＲＰ製面板１９の穴明け→水抜き→穴ふさぎといった非
常に手間のかかる補修を必要とするとともに、補修個
所は板厚や重量増となるために補修によりレドームとし
ての本来の特性を取り戻すことは原理的に不可能であ
る。
ームには、地上と成層圏を往復する間に大きな環境変化
（１気圧、プラス４０℃から１／１０気圧、マイナス５
４℃）を伴う長期運用により、下記の問題があることが
判ってきた。 運用中の吸湿によりエポキシ樹脂とガラス繊維のＦ
ＲＰ面板１９の強度が劣化する。 耐エロージョン用塗装２１やＦＲＰ製面板１９での
微細な割れの発生により、ハニカムコア１８内に湿気を
含む空気が侵入し、その水分の結露→凝固→結露の悪循
環により、ハニカムコア１８内が徐々に浸水する。の
問題点については、予めこの強度劣化を見込んだ上で設
計する必要があるため、バージン強度を確保する場合、
厚板構造とする必要があり、重量とコストの点で不利で
ある。また、の問題は、特に航空機性能を劣化させる
重量増加やレーダー特性を劣化させる電波透過性の劣化
等を引き起こし、最終的には浸水の凍結によるハニカム
コア１８とＦＲＰ製面板１９の剥離を生じ、飛行安全性
が損なわれることから、航空機を運航するユーザーにと
っても大きな問題となっている。従って、定期点検に
て検出されるハニカムコア１８内の浸水はセル毎に、Ｆ
ＲＰ製面板１９の穴明け→水抜き→穴ふさぎといった非
常に手間のかかる補修を必要とするとともに、補修個
所は板厚や重量増となるために補修によりレドームとし
ての本来の特性を取り戻すことは原理的に不可能であ
る。
【０００５】また、根本的にガラス繊維ＦＲＰ製のハニ
カムコア１８を用いたサンドイッチ構造体２０では、下
記の問題点があり、理想的なレドームを製作することは
不可能であった。 膜厚大（数１００μｍ）のウレタン製の耐エロージ
ョン用塗装２１の電波透過性は極めて悪く、電波送受信
システム全体の感度を低下させる大きな原因となってい
る。 ガラス繊維ＦＲＰ製のハニカムコア１８について、
厚み方向の機械加工が困難であることと、ハニカムコア
１８のセル壁の影響により電波特性に異方性があること
から、レドーム壁面全体の電波透過率を一定にすること
ができなかった。 特に数ＧＨｚから４０ＧＨｚといった高周波領域を
含む広帯域用のレドームの場合には、図１０に示すよう
にハニカムコア１８とＦＲＰ製面板１９を複数層化する
ことが原理的に有効であること（＝各層間の電波の透過
・反射を利用して適した周波数帯を広げること）が知ら
れているが、ハニカムコア１８の場合には、異層に配置
されるハニカムのセル（＝ガラス繊維ＦＲＰ壁面）の位
置が規則性無くずれることから、複数層からなるレドー
ムを実現することは不可能であった。 航空機の背部や腹部や尾部に設置するレドームの場
合、できるだけ電波透過性を稼ぐためにハニカムのセル
壁に電波が通らないようにするには、図１１に示すよう
にレドーム２２の壁面を機体２３に対して大きい迎え角
度にて装着する必要があり、レドーム２２は機体２３の
飛行方向から気流２４を受け、空気抵抗による運行性能
の低下（最高速度や燃費の低下）を引き起こす。 ガラス繊維ＦＲＰ製のハニカムコア１８は元々成形
が難しく、翼端形状のような三次元の形状で曲率が小さ
な部品形状の成形加工が不可能であり、このような形状
品にはソリッドのＦＲＰ構造体が使用されているが、重
量的にハンディがあるとともに、電波透過特性も悪くな
る。
カムコア１８を用いたサンドイッチ構造体２０では、下
記の問題点があり、理想的なレドームを製作することは
不可能であった。 膜厚大（数１００μｍ）のウレタン製の耐エロージ
ョン用塗装２１の電波透過性は極めて悪く、電波送受信
システム全体の感度を低下させる大きな原因となってい
る。 ガラス繊維ＦＲＰ製のハニカムコア１８について、
厚み方向の機械加工が困難であることと、ハニカムコア
１８のセル壁の影響により電波特性に異方性があること
から、レドーム壁面全体の電波透過率を一定にすること
ができなかった。 特に数ＧＨｚから４０ＧＨｚといった高周波領域を
含む広帯域用のレドームの場合には、図１０に示すよう
にハニカムコア１８とＦＲＰ製面板１９を複数層化する
ことが原理的に有効であること（＝各層間の電波の透過
・反射を利用して適した周波数帯を広げること）が知ら
れているが、ハニカムコア１８の場合には、異層に配置
されるハニカムのセル（＝ガラス繊維ＦＲＰ壁面）の位
置が規則性無くずれることから、複数層からなるレドー
ムを実現することは不可能であった。 航空機の背部や腹部や尾部に設置するレドームの場
合、できるだけ電波透過性を稼ぐためにハニカムのセル
壁に電波が通らないようにするには、図１１に示すよう
にレドーム２２の壁面を機体２３に対して大きい迎え角
度にて装着する必要があり、レドーム２２は機体２３の
飛行方向から気流２４を受け、空気抵抗による運行性能
の低下（最高速度や燃費の低下）を引き起こす。 ガラス繊維ＦＲＰ製のハニカムコア１８は元々成形
が難しく、翼端形状のような三次元の形状で曲率が小さ
な部品形状の成形加工が不可能であり、このような形状
品にはソリッドのＦＲＰ構造体が使用されているが、重
量的にハンディがあるとともに、電波透過特性も悪くな
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、従来
の構成材料では実現不可能であった優れた性能の飛行体
用レドームを得ることのできる構成材料を提供しようと
するものである。
の構成材料では実現不可能であった優れた性能の飛行体
用レドームを得ることのできる構成材料を提供しようと
するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明による飛行体用レドームの構成材料の１つは、
ポリエーテルイミド発泡材のコアと、このコアの両面を
挾むシアネート樹脂のＦＲＰ製面板が、一体化されてサ
ンドイッチ構造体となっていることを特徴とするもので
ある。
の本発明による飛行体用レドームの構成材料の１つは、
ポリエーテルイミド発泡材のコアと、このコアの両面を
挾むシアネート樹脂のＦＲＰ製面板が、一体化されてサ
ンドイッチ構造体となっていることを特徴とするもので
ある。
【０００８】本発明による飛行体用レドームの構成材料
の他の１つは、ポリエーテルイミド発泡材のコアと、こ
のコアの両面を挾むシアネート樹脂のＦＲＰ製面板が、
交互に配され一体化されて複数層のサンドイッチ構造体
となっていることを特徴とするものである。
の他の１つは、ポリエーテルイミド発泡材のコアと、こ
のコアの両面を挾むシアネート樹脂のＦＲＰ製面板が、
交互に配され一体化されて複数層のサンドイッチ構造体
となっていることを特徴とするものである。
【０００９】上記の飛行体用レドームの各構成材料にお
いて、サンドイッチ構造体のコアのポリエーテルイミド
発泡材は、密度５０ｋｇ／ｍ3〜８０ｋｇ／ｍ3であるこ
とが好ましく、シアネート樹脂のＦＲＰ製面板は、シア
ネート樹脂を重量比で３０％〜６０％含有したプリプレ
グで製造したＦＲＰ製面板であることが好ましい。
いて、サンドイッチ構造体のコアのポリエーテルイミド
発泡材は、密度５０ｋｇ／ｍ3〜８０ｋｇ／ｍ3であるこ
とが好ましく、シアネート樹脂のＦＲＰ製面板は、シア
ネート樹脂を重量比で３０％〜６０％含有したプリプレ
グで製造したＦＲＰ製面板であることが好ましい。
【００１０】上記の飛行体用レドームの各構成材料にお
いて、サンドイッチ構造体のシアネート樹脂のＦＲＰ製
面板における強化繊維は、ガラス繊維又は石英繊維であ
ることが好ましい。
いて、サンドイッチ構造体のシアネート樹脂のＦＲＰ製
面板における強化繊維は、ガラス繊維又は石英繊維であ
ることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明による飛行体用レドームの
構成材料の１つの実施形態を図１によって説明すると、
１はポリエーテルイミド発泡材コアで、このコア１の両
面にシアネート樹脂のＦＲＰ製面板２，２′が一体化さ
れてサンドイッチ構造体３となっている。このサンドイ
ッチ構造体３は、ポリエーテルイミド発泡材コア１の気
泡が独立気泡であることから、化学的のみならず物理的
にも内部に水が進入することがなく、従来のハニカムコ
アのサンドイッチ構造体で大問題となっている浸水を防
ぐことができる。また、ポリエーテルイミド発泡材コア
１は、任意の板厚の平板の状態で成形型に高温で押し付
け、加圧成形できるので、三次元の曲面成形用型治具を
用いて三次元の曲面板に成形することが容易で、しかも
加工性に優れる（カッターにて切断可能、研摩紙にて仕
上げ可能等）ことから、翼端等の曲率小の複雑形状の飛
行体用レドームを実現する上で好適なサンドイッチ構造
体３といえる。さらに、ポリエーテルイミド発泡材コア
１は、従来のガラス繊維製のハニカムコアと比較して、
下記の表１に示すように航空機のレーダーシステムとし
てよく使われている１０ＧＨｚの電波に対して比誘電率
が数割低く、誘電損は数分の１であり、電波特性に優れ
ていることが判る。
構成材料の１つの実施形態を図１によって説明すると、
１はポリエーテルイミド発泡材コアで、このコア１の両
面にシアネート樹脂のＦＲＰ製面板２，２′が一体化さ
れてサンドイッチ構造体３となっている。このサンドイ
ッチ構造体３は、ポリエーテルイミド発泡材コア１の気
泡が独立気泡であることから、化学的のみならず物理的
にも内部に水が進入することがなく、従来のハニカムコ
アのサンドイッチ構造体で大問題となっている浸水を防
ぐことができる。また、ポリエーテルイミド発泡材コア
１は、任意の板厚の平板の状態で成形型に高温で押し付
け、加圧成形できるので、三次元の曲面成形用型治具を
用いて三次元の曲面板に成形することが容易で、しかも
加工性に優れる（カッターにて切断可能、研摩紙にて仕
上げ可能等）ことから、翼端等の曲率小の複雑形状の飛
行体用レドームを実現する上で好適なサンドイッチ構造
体３といえる。さらに、ポリエーテルイミド発泡材コア
１は、従来のガラス繊維製のハニカムコアと比較して、
下記の表１に示すように航空機のレーダーシステムとし
てよく使われている１０ＧＨｚの電波に対して比誘電率
が数割低く、誘電損は数分の１であり、電波特性に優れ
ていることが判る。
【００１２】
【表１】
【００１３】このポリエーテルイミド発泡材コア１は、
下記の表２に示すように５ＧＨｚから４０ＧＨｚといっ
た広帯域の電波に対しても安定な比誘電率と誘電損の値
を持ち、高分解能が要求される高周波数領域を含む広帯
域用の素材として好適な特性を有する。
下記の表２に示すように５ＧＨｚから４０ＧＨｚといっ
た広帯域の電波に対しても安定な比誘電率と誘電損の値
を持ち、高分解能が要求される高周波数領域を含む広帯
域用の素材として好適な特性を有する。
【００１４】
【表２】
【００１５】本発明の飛行体用レドームの構成材料の他
の１つの実施形態を図２によって説明すると、この構成
材料はポリエーテルイミド発泡材コア１と、このコア１
の両面を挾むシアネート樹脂のＦＲＰ製面板２が交互に
配され一体化されて複数層のサンドイッチ構造体３′と
なっているものである。この複数層のサンドイッチ構造
体３′も前述のようにポリエーテルイミド発泡材コア１
が５ＧＨｚから４０ＧＨｚといった高周波数領域を含む
広帯域の電波に対して安定な比誘電率と誘電損の値を持
ち、電波特性に優れているので、高性能の飛行体用レド
ームを実現する上で好適な構成材料といえる。
の１つの実施形態を図２によって説明すると、この構成
材料はポリエーテルイミド発泡材コア１と、このコア１
の両面を挾むシアネート樹脂のＦＲＰ製面板２が交互に
配され一体化されて複数層のサンドイッチ構造体３′と
なっているものである。この複数層のサンドイッチ構造
体３′も前述のようにポリエーテルイミド発泡材コア１
が５ＧＨｚから４０ＧＨｚといった高周波数領域を含む
広帯域の電波に対して安定な比誘電率と誘電損の値を持
ち、電波特性に優れているので、高性能の飛行体用レド
ームを実現する上で好適な構成材料といえる。
【００１６】上記本発明の飛行体用レドームの各構成材
料において、サンドイッチ構造体３のコア１のポリエー
テルイミド発泡材は、密度５０ｋｇ／ｍ3〜８０ｋｇ／
ｍ3であることが好ましい。この限定理由について説明
すると、下限の密度５０ｋｇ／ｍ3は、図３のポリエー
テルイミド発泡材の密度と高温圧縮強度（２００℃）と
の関係を示すグラフで判るように、コアの成形時の温度
（２００℃）にて成形圧力（約１ｋｇｆ／ｃｍ2）に耐
えるには、５０ｋｇ／ｍ3以上の密度のコアが必要であ
ることから決定した。上限の密度８０ｋｇ／ｍ3は、従
来レドームに使用されているガラスＦＲＰ製のハニカム
コアの密度が、７２ｋｇ／ｍ3〜８０ｋｇ／ｍ3であるこ
とから、この上限の８０ｋｇ／ｍ3を超える密度のポリ
エーテルイミド発泡材を使用することは、従来材に対し
て重量的なメリットがなくなることから決定した。
料において、サンドイッチ構造体３のコア１のポリエー
テルイミド発泡材は、密度５０ｋｇ／ｍ3〜８０ｋｇ／
ｍ3であることが好ましい。この限定理由について説明
すると、下限の密度５０ｋｇ／ｍ3は、図３のポリエー
テルイミド発泡材の密度と高温圧縮強度（２００℃）と
の関係を示すグラフで判るように、コアの成形時の温度
（２００℃）にて成形圧力（約１ｋｇｆ／ｃｍ2）に耐
えるには、５０ｋｇ／ｍ3以上の密度のコアが必要であ
ることから決定した。上限の密度８０ｋｇ／ｍ3は、従
来レドームに使用されているガラスＦＲＰ製のハニカム
コアの密度が、７２ｋｇ／ｍ3〜８０ｋｇ／ｍ3であるこ
とから、この上限の８０ｋｇ／ｍ3を超える密度のポリ
エーテルイミド発泡材を使用することは、従来材に対し
て重量的なメリットがなくなることから決定した。
【００１７】また、上記本発明の飛行体用レドームの構
成材料において、サンドイッチ構造体３のＦＲＰ製面板
２，２′のシアネート樹脂の含有量は、重量比で３０％
〜６０％であることが好ましい。この限定理由について
説明すると、下限の重量比３０％は、図４のシアネート
樹脂プリプレグの樹脂含有率とＦＲＰの繊維体積率との
関係を示すグラフで判るように、航空機用に使われるＦ
ＲＰの繊維体積率が通常６０ｖｏｌ％前後であることか
らすると、シアネート樹脂のプリプレグにおいては、３
０ｗｔ％程度の樹脂含有率が必要となることから決定し
た。しかも実際にはコア１の表面の気泡をシアネート樹
脂で埋める必要があり、かつ所定の接着強度を得るため
には、この３０ｗｔ％が下限の値となる。上限の重量比
６０％について詳述すると、図５のａに示すようにポリ
エーテルイミド発泡材コア１の表面に露出している発泡
穴４を、ＦＲＰ製面板２，２′（図１参照）となるプリ
プレグ５中のシアネート樹脂６で図５のｂに示すように
埋める必要がある。この埋めるべきコア１の表面の穴体
積は、コア１の密度によって異なるが、気泡の直径は約
２００μｍであり、樹脂含有率の上限として考えるなら
ば、１枚のプリプレグ５に下記の２点を満足する樹脂を
含有する必要がある。 約１００μｍの樹脂膜を形成できる（＝ランダムに
存在する約２００μｍの直径の気泡を必ず埋めることが
できる）。 繊維体積率５５％以上のＦＲＰ製面板を形成でき
る。そして、１００μｍの膜厚の樹脂膜を形成するに
は、図６のシアネート樹脂プリプレグの樹脂含有率と形
成可能な樹脂膜厚との関係を示すグラフで判るようにプ
リプレグ５中には約６０ｗｔ％の樹脂含有率のシアネー
ト樹脂が必要である。
成材料において、サンドイッチ構造体３のＦＲＰ製面板
２，２′のシアネート樹脂の含有量は、重量比で３０％
〜６０％であることが好ましい。この限定理由について
説明すると、下限の重量比３０％は、図４のシアネート
樹脂プリプレグの樹脂含有率とＦＲＰの繊維体積率との
関係を示すグラフで判るように、航空機用に使われるＦ
ＲＰの繊維体積率が通常６０ｖｏｌ％前後であることか
らすると、シアネート樹脂のプリプレグにおいては、３
０ｗｔ％程度の樹脂含有率が必要となることから決定し
た。しかも実際にはコア１の表面の気泡をシアネート樹
脂で埋める必要があり、かつ所定の接着強度を得るため
には、この３０ｗｔ％が下限の値となる。上限の重量比
６０％について詳述すると、図５のａに示すようにポリ
エーテルイミド発泡材コア１の表面に露出している発泡
穴４を、ＦＲＰ製面板２，２′（図１参照）となるプリ
プレグ５中のシアネート樹脂６で図５のｂに示すように
埋める必要がある。この埋めるべきコア１の表面の穴体
積は、コア１の密度によって異なるが、気泡の直径は約
２００μｍであり、樹脂含有率の上限として考えるなら
ば、１枚のプリプレグ５に下記の２点を満足する樹脂を
含有する必要がある。 約１００μｍの樹脂膜を形成できる（＝ランダムに
存在する約２００μｍの直径の気泡を必ず埋めることが
できる）。 繊維体積率５５％以上のＦＲＰ製面板を形成でき
る。そして、１００μｍの膜厚の樹脂膜を形成するに
は、図６のシアネート樹脂プリプレグの樹脂含有率と形
成可能な樹脂膜厚との関係を示すグラフで判るようにプ
リプレグ５中には約６０ｗｔ％の樹脂含有率のシアネー
ト樹脂が必要である。
【００１８】然して、上記本発明の飛行体用レドームの
構成材料において、サンドイッチ構造体３のシアネート
樹脂のＦＲＰ製面板２，２′における強化繊維は、ガラ
ス繊維又は石英繊維であることが好ましい。シアネート
樹脂を使用したＦＲＰ製面板２，２′は、下記の表３で
判るように従来材料であるガラス繊維強化エポキシ樹脂
製面板に比べ室温（ＲＴＤ）の強度に優れる。特に、設
計時の強度標定となる吸湿後の高温強度特性（ＨＴＷ）
は非常に優れており、室温強度に対して約８割の強度を
保持する。また、シアネート樹脂を使用したＦＲＰ製面
板２，２′は、ガラス繊維強化エポキシ樹脂製面板に比
べ比誘電率が低く、誘電損は１／２以下であり、電波特
性に優れる。そして同じシアネート樹脂を使用したＦＲ
Ｐ製面板２，２′でも強化繊維が石英繊維とガラス繊維
によって特性が異なり、石英繊維の方がガラス繊維より
も全般的に特性に優れる。しかし、コストが高いため
に、必要とされる特性とコストを吟味した上で、強化繊
維を石英繊維とガラス繊維の中から選定するとよい。
構成材料において、サンドイッチ構造体３のシアネート
樹脂のＦＲＰ製面板２，２′における強化繊維は、ガラ
ス繊維又は石英繊維であることが好ましい。シアネート
樹脂を使用したＦＲＰ製面板２，２′は、下記の表３で
判るように従来材料であるガラス繊維強化エポキシ樹脂
製面板に比べ室温（ＲＴＤ）の強度に優れる。特に、設
計時の強度標定となる吸湿後の高温強度特性（ＨＴＷ）
は非常に優れており、室温強度に対して約８割の強度を
保持する。また、シアネート樹脂を使用したＦＲＰ製面
板２，２′は、ガラス繊維強化エポキシ樹脂製面板に比
べ比誘電率が低く、誘電損は１／２以下であり、電波特
性に優れる。そして同じシアネート樹脂を使用したＦＲ
Ｐ製面板２，２′でも強化繊維が石英繊維とガラス繊維
によって特性が異なり、石英繊維の方がガラス繊維より
も全般的に特性に優れる。しかし、コストが高いため
に、必要とされる特性とコストを吟味した上で、強化繊
維を石英繊維とガラス繊維の中から選定するとよい。
【００１９】
【表３】
【００２０】
【発明の効果】以上の説明で判るように本発明の飛行体
用レドームの構成材料は、強度特性に優れかつ電波特性
に優れたシアネート樹脂のＦＲＰ製面板と、これに両面
が挾まれた電波特性に優れたポリエーテルイミド発泡材
コアとのサンドイッチ構造体から成るので、この構成材
料を用いれば数ＧＨｚから４０ＧＨｚの高周波領域を含
む広帯域で使用できる高性能の飛行体用レドームを容易
に実現することができる。
用レドームの構成材料は、強度特性に優れかつ電波特性
に優れたシアネート樹脂のＦＲＰ製面板と、これに両面
が挾まれた電波特性に優れたポリエーテルイミド発泡材
コアとのサンドイッチ構造体から成るので、この構成材
料を用いれば数ＧＨｚから４０ＧＨｚの高周波領域を含
む広帯域で使用できる高性能の飛行体用レドームを容易
に実現することができる。
【図１】本発明の飛行体用レドームの構成材料の１つを
示す図である。
示す図である。
【図２】本発明の飛行体用レドームの構成材料の他の１
つを示す図である。
つを示す図である。
【図３】ポリエーテルイミド発泡材の密度と高温圧縮強
度（２００℃）との関係を示すグラフである。
度（２００℃）との関係を示すグラフである。
【図４】シアネート樹脂プリプレグの樹脂含有率とＦＲ
Ｐの繊維体積率との関係を示すグラフである。
Ｐの繊維体積率との関係を示すグラフである。
【図５】ａはポリエーテルイミド発泡材のコアとシアネ
ート樹脂のＦＲＰ面板となるプリプレグとのサンドイッ
チ化前の状態を示す図、ｂはサンドイッチ化後の状態を
示す図である。
ート樹脂のＦＲＰ面板となるプリプレグとのサンドイッ
チ化前の状態を示す図、ｂはサンドイッチ化後の状態を
示す図である。
【図６】シアネート樹脂プリプレグの樹脂含有率と形成
可能な樹脂膜厚との関係を示すグラフである。
可能な樹脂膜厚との関係を示すグラフである。
【図７】一般的な電波送受信システムとレドームの関係
を示す図である。
を示す図である。
【図８】一般的な航空機に設置されるレドームの代表的
な位置を示す図である。
な位置を示す図である。
【図９】ガラス繊維ＦＲＰ製ハニカムコアとガラス繊維
強化エポキシ樹脂製面板からなる従来レドームのサンド
イッチ構造体を示す図である。
強化エポキシ樹脂製面板からなる従来レドームのサンド
イッチ構造体を示す図である。
【図１０】ガラス繊維ＦＲＰ製ハニカムコアとガラス繊
維強化エポキシ樹脂製面板による複数層のサンドイッチ
構造体を示す図である。
維強化エポキシ樹脂製面板による複数層のサンドイッチ
構造体を示す図である。
【図１１】従来のサンドイッチ構造体によるレドームの
機体装着例を示す図である。
機体装着例を示す図である。
１ ポリエーテルイミド発泡材コア ２，２′ シアネート樹脂のＦＲＰ製面板 ３ サンドイッチ構造体 ３′ 複数層のサンドイッチ構造体 ４ 発泡穴 ５ プリプレグ ６ シアネート樹脂 １０ 電波送信システム １１ 電波 １２ レドーム １３ 航空機の鼻部 １４ 航空機の背部 １５ 航空機の腹部 １６ 航空機の尾部 １７ 航空機の翼端 １８ ハニカムコア １９ ＦＲＰ製面板 ２０ サンドイッチ構造体 ２１ 耐エロージョン用塗装 ２２ レドーム ２３ 機体 ２４ 気流
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｑ 1/28 Ｈ０１Ｑ 1/28 Ｆターム(参考） 4F100 AC05B AC05C AG00B AG00C AK31B AK31C AK49A AK54A BA03 BA06 BA10B BA10C BA15 DG01B DH01B DH01C DH02B DH02C DJ01A GB31 GB41 GB90 JA13A JD08 JK01 JK10 JL09 YY00A YY00B YY00C 5J046 AA04 RA03 RA08
Claims (4)
- 【請求項１】 ポリエーテルイミド発泡材のコアと、こ
のコアの両面を挾むシアネート樹脂のＦＲＰ製面板が、
一体化されてサンドイッチ構造体となっていることを特
徴とする飛行体用レドームの構成材料。 - 【請求項２】 ポリエーテルイミド発泡材のコアと、こ
のコアの両面を挾むシアネート樹脂のＦＲＰ製面板が、
交互に配され一体化されて複数層のサンドイッチ構造体
となっていることを特徴とする飛行体用レドームの構成
材料。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の飛行体用レドーム
の構成材料において、サンドイッチ構造体のコアのポリ
エーテルイミド発泡材が、密度５０ｋｇ／ｍ 3〜８０ｋ
ｇ／ｍ3であり、シアネート樹脂のＦＲＰ製面板が、シ
アネート樹脂を重量比で３０％〜６０％含有したプリプ
レグで製造したＦＲＰ製面板であることを特徴とする飛
行体用レドームの構成材料。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の飛行体
用レドームの構成材料において、サンドイッチ構造体の
シアネート樹脂のＦＲＰ製面板における強化繊維が、ガ
ラス繊維又は石英繊維であることを特徴とする飛行体用
レドームの構成材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001097275A JP3548957B2 (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 飛行体用レドームの構成材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001097275A JP3548957B2 (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 飛行体用レドームの構成材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002299937A true JP2002299937A (ja) | 2002-10-11 |
| JP3548957B2 JP3548957B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=18951079
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001097275A Expired - Lifetime JP3548957B2 (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 飛行体用レドームの構成材料 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3548957B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0788875A (ja) * | 1992-01-06 | 1995-04-04 | Groot Martin Theodor De | 熱可塑性サンドイッチ板の製造方法 |
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| JP2002225210A (ja) * | 2001-02-05 | 2002-08-14 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 複合材サンドイッチ構造体及びその製造方法、補修方法 |
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-
2001
- 2001-03-29 JP JP2001097275A patent/JP3548957B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3548957B2 (ja) | 2004-08-04 |
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