JP2016149756A - Radome for aviation body and manufacturing method of the same - Google Patents

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将実 久米
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radome for an aviation body, light weight, having a sandwich structure of a three-dimensional shape, excellent in electromagnetic wave transmissivity and a manufacturing method of the same.SOLUTION: The radome for an aviation body has a shape of covering an electromagnetic wave instrument installed on an aviation body, and is formed with a sandwich panel structure in which a core material (30), compounded by foaming insulting reinforced fiber (31) and a heat-resistant resin (32), is held between skin materials (20), composed of a fiber-reinforced material formed by compounding a quartz cloth (21) and a heat-resistant resin (22).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、航空機等の飛行体に搭載される電波機器装置を外部環境から保護する飛行体用レドームおよび飛行体用レドームの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a flying object radome for protecting a radio wave device mounted on a flying object such as an aircraft from an external environment, and a method for manufacturing a flying object radome.

航空機等の飛行体には、各種のアンテナ、またはレーダー等の電波機器が搭載されている。そして、これらの電波機器は、レドームによって覆われることで、外部環境から保護されている。このようなレドームには、電波機器を保護できる耐久性が要求されるだけではなく、電波機器が送受信する電波を十分に透過することができる電波特性も要求される。   Various types of antennas or radio wave devices such as radar are mounted on a flying object such as an aircraft. These radio wave devices are protected from the external environment by being covered with a radome. Such a radome is required not only to be durable enough to protect the radio wave device, but also to have a radio wave characteristic capable of sufficiently transmitting radio waves transmitted and received by the radio wave device.

飛行体用レドームの具体的な構成は、特に限定されない。しかしながら、近年、航空機においては、燃費を向上する等の観点から、機体のさらなる軽量化が求められている。それゆえ、飛行体用レドームにおいても、繊維強化プラスチック(FRP:Fiber−Reinforced Plastic)を利用した、より軽い構成のものが採用されている。   The specific configuration of the flying radome is not particularly limited. In recent years, however, aircraft have been required to be lighter from the viewpoint of improving fuel efficiency. Therefore, a lighter structure using fiber-reinforced plastic (FRP) is also used for the radome for the flying object.

このようなレドームは、一般的に、電波透過特性の良好なFRP材が単体で用いられたり、あるいは、FRP材にコア材(ハニカムコア、発泡コア等)を組み合わせたサンドイッチ構造が用いられたりすることで、構成されている。   In general, such a radome may be a single FRP material having good radio wave transmission characteristics or a sandwich structure in which a core material (honeycomb core, foam core, etc.) is combined with the FRP material. That's it.

例えば、従来技術として、コアがポリエーテルイミド発泡材よりなり、コアの両面を挟んでいる面板がシアネート樹脂のFRPよりなる、単層または複数層の局面サンドイッチ構造体として構成されている飛行体用レドームがある(例えば、特許文献1参照)。   For example, as a conventional technology, for a flying object in which a core is made of a polyetherimide foam material, and a face plate sandwiching both sides of the core is made of FRP of cyanate resin, it is configured as a single-layer or multiple-layer aspect sandwich structure There is a radome (see, for example, Patent Document 1).

また、別の従来技術として、飛行体に搭載されている電波機器を覆う形状を有する本体部と、該当本体部を前記飛行体に取り付ける取付部と、を備え、前記本体部および前記取付部は、当該芯材の表面を一連の面板で被覆したサンドイッチ構造体であり、前記取付部の前記芯材は、繊維で補強された熱硬化性樹脂組成物からなる複合構造体であり、当該複合構造体を構成する前記補強樹脂層には、前記面板とは異なる種類の樹脂層が含まれている構成を備えたものもある(例えば、特許文献2参照)。   In addition, as another conventional technique, a main body having a shape covering a radio wave device mounted on a flying object, and an attachment part for attaching the corresponding main body part to the flying object, the main body part and the attachment part include A sandwich structure in which the surface of the core material is covered with a series of face plates, and the core material of the attachment portion is a composite structure made of a thermosetting resin composition reinforced with fibers, and the composite structure Some of the reinforcing resin layers constituting the body include a configuration in which a different type of resin layer from the face plate is included (see, for example, Patent Document 2).

さらに、繊維強化ポリイミド樹脂からなる2枚のスキン材の間に、ポリイミド樹脂に無機物のマイクロバルーンを混合したシンタクチックフォームからなるコアをはさんで接合したサンドイッチ構造体に関する従来技術もある(例えば、特許文献3参照)。   Furthermore, there is a conventional technique related to a sandwich structure in which a core made of a syntactic foam obtained by mixing an inorganic microballoon with a polyimide resin is sandwiched between two skin materials made of fiber reinforced polyimide resin (for example, (See Patent Document 3).

特許第3572517号公報Japanese Patent No. 3572517 特許第5320278号公報Japanese Patent No. 5320278 特開平7−1673号公報JP-A-7-1673

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
超音速で飛行する航空機において、レドーム外面の温度は、飛行速度、飛行高度や飛行時間にもよるが、飛行時の空力加熱により、300℃以上になる場合があると予想されている。さらに、飛行中に、電波送信を行う場合には、電波の透過ロスによる発熱がある。このため、レドームの温度は、このような透過ロスにより、さらに高くなる場合が考えられる。
However, the prior art has the following problems.
In an aircraft flying at supersonic speed, the temperature of the outer surface of the radome is expected to be 300 ° C. or more due to aerodynamic heating during flight, although it depends on the flight speed, flight altitude and flight time. Further, when radio waves are transmitted during flight, heat is generated due to radio wave transmission loss. For this reason, the temperature of the radome may be further increased due to such transmission loss.

電波透過性に優れ、かつ、耐熱性の高い材料として、セラミックス材料が挙げられる。しかしながら、セラミックス材料は、重く、衝撃に弱く、脆く割れやすいため、人が乗る航空機では、安全性面の理由で採用されていない。   A ceramic material is an example of a material having excellent radio wave permeability and high heat resistance. However, ceramic materials are heavy, vulnerable to impacts, brittle and easy to break, so they are not used for safety reasons in aircraft on which people ride.

一方で、割れにくく靭性の高い複合材料を用いる際に、このような高温条件で使用可能なFRPのマトリックス樹脂として、ポリイミド樹脂が挙げられる。しかしながら、ポリイミド樹脂を発泡させてフォーム材にした場合には、コアとしての十分な強度、剛性が得られ難い課題があり、また、発泡倍率を下げると、重量は、重くなり、電波透過性が悪化する等の課題があった。   On the other hand, when using a composite material that is difficult to crack and has high toughness, polyimide resin is an example of FRP matrix resin that can be used under such high temperature conditions. However, when a foam material is formed by foaming polyimide resin, there is a problem that sufficient strength and rigidity as a core are difficult to obtain, and when the expansion ratio is lowered, the weight becomes heavier and radio wave permeability becomes lower. There were problems such as worsening.

さらに、発泡体は、連続気泡構造(オープンボイド)となるため、表皮材との接着で、樹脂が浸透し易くなる。このため、樹脂不足となり、接着性が悪く、一体化が困難であり、3D一体レドーム形状をサンドイッチ構造で実現するのが困難であった。   Furthermore, since the foam has an open cell structure (open void), the resin easily penetrates by adhesion to the skin material. For this reason, the resin is insufficient, the adhesiveness is poor, the integration is difficult, and it is difficult to realize the 3D integrated radome shape with the sandwich structure.

特許文献1における飛行体用レドームは、曲率の小さな単層または複数層の曲面サンドイッチ構造体によって構成されている。さらに、コアが、ポリエーテルイミド発泡材により構成され、コアの両面を挟んでいる面板がシアネート樹脂のFRPにより構成されている。このように、特許文献1における飛行体用レドームは、サンドイッチ構造の表面の面板に、シアネート樹脂が使用されている。このため、300℃以上の温度では、耐熱性が不十分であり、長期の使用が困難であった。   The flying body radome in Patent Document 1 is configured by a single-layer or multiple-layer curved sandwich structure having a small curvature. Further, the core is made of a polyetherimide foam material, and the face plate sandwiching both sides of the core is made of FRP of cyanate resin. As described above, the flying radome in Patent Document 1 uses cyanate resin for the face plate on the surface of the sandwich structure. For this reason, at a temperature of 300 ° C. or higher, heat resistance is insufficient and long-term use is difficult.

一方で、高温条件で使用可能なポリイミド樹脂を発泡させたコア材は、発泡倍率を高くし、比重を下げると、強度、剛性が低くなり、コア材として適さなかった。一方、ポリイミド樹脂の発泡倍率を下げた発泡コア材は、強度、剛性は、高まるが、重量が重くなり、また、電波透過率の低下、誘電損失が増加する。このため、強度、剛性の向上と、電波特性の低下防止との両立が困難であった。   On the other hand, a core material obtained by foaming a polyimide resin that can be used under high temperature conditions is not suitable as a core material when the expansion ratio is increased and the specific gravity is decreased. On the other hand, a foamed core material having a reduced foaming ratio of polyimide resin increases strength and rigidity, but increases weight, and also decreases radio wave transmittance and increases dielectric loss. For this reason, it is difficult to achieve both improvement in strength and rigidity and prevention of deterioration in radio wave characteristics.

また、特許文献1における飛行体用レドームは、熱伝導率が低く、レーダー出力時の電波吸収ロスによる発熱を外側に効率よく伝搬することができない。このため、温度が高くなるという問題があった。   In addition, the air radome in Patent Document 1 has low thermal conductivity, and cannot efficiently propagate heat generated by radio wave absorption loss at the time of radar output to the outside. For this reason, there existed a problem that temperature became high.

また、特許文献2は、サンドイッチ構成の面材とコア材の材質に関して、各種材料の例を開示している。しかしながら、いずれの材料の組合せにおいても、超音速で飛行する航空機のレドーム材料としては、軽量性、強度・剛性、電波特性、耐熱性の各条件を満足できないという課題があった。   Patent Document 2 discloses examples of various materials with respect to the face material and the core material having a sandwich structure. However, in any combination of materials, the radome material of an aircraft flying at supersonic speed has a problem that the light weight, strength / rigidity, radio wave characteristics, and heat resistance cannot be satisfied.

さらに、特許文献3は、コア材にシンタクチックフォーム材を使用したレドーム用のサンドイッチ材を開示している。しかしながら、シンタクチックフォーム材を使用したコアは、発泡コア材と同様にハニカムコアに比べ重く、また、電波透過性、誘電損失の点で劣っている。従って、この特許文献3における構造も、超音速の飛行体に使用するレドーム材料として適していない。   Furthermore, Patent Document 3 discloses a sandwich material for a radome using a syntactic foam material as a core material. However, the core using the syntactic foam material is heavier than the honeycomb core like the foamed core material, and is inferior in terms of radio wave transmission and dielectric loss. Therefore, the structure in Patent Document 3 is not suitable as a radome material used for a supersonic flying body.

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、軽量で電波透過性の優れた3次元形状のサンドイッチ構造を有する飛行体用レドームおよび飛行体用レドームの製造方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a flying object radome having a three-dimensional sandwich structure that is lightweight and excellent in radio wave transmission, and a manufacturing method of the flying object radome. It is intended to provide.

本発明に係る飛行体用レドームは、飛行体に搭載されている電波機器を覆う形状を有する飛行体用レドームであって、石英クロスと耐熱性樹脂とが複合化された繊維強化材からなるスキン材の間に、電気的に絶縁性の強化繊維と、耐熱性樹脂とを発泡させて複合化させたコア材を挟んだサンドイッチパネル構造により形成されているものである。
である。
A flying object radome according to the present invention is a flying object radome having a shape covering a radio wave device mounted on a flying object, and is a skin made of a fiber reinforced material in which a quartz cloth and a heat resistant resin are combined. It is formed by a sandwich panel structure in which a core material in which an electrically insulating reinforcing fiber and a heat resistant resin are foamed and combined is sandwiched between the materials.
It is.

また、本発明に係る飛行体用レドームの製造方法は、スキン材の間にコア材を挟んだサンドイッチパネル構造により形成される飛行体用レドームの製造方法であって、強化繊維に電気的に絶縁性の石英の連続繊維からなるウールと、溶剤で希釈した耐熱性樹脂とを含浸してタック性を付与することで、コア材を製造する第1工程と、石英クロスに耐熱性樹脂を含浸させたプリプレグシートを積層し、成形型を用いて加熱硬化させることで、スキン材を製造する第2工程と、第1工程で製造されたコア材を、第2工程で製造されたスキン材で挟み、一体化したサンドイッチ構造体を製造する第3工程とを有するものである。   A method for manufacturing a flying object radome according to the present invention is a method for manufacturing a flying object radome formed by a sandwich panel structure in which a core material is sandwiched between skin materials, and is electrically insulated from reinforcing fibers. Impregnating wool made of continuous fibers of heat-resistant quartz and heat-resistant resin diluted with a solvent to provide tackiness, and impregnating quartz cloth with heat-resistant resin The prepreg sheet is laminated, and the core material manufactured in the first step is sandwiched between the second step for manufacturing the skin material by heating and curing using a mold, and the skin material manufactured in the second step. And a third step of manufacturing an integrated sandwich structure.

本発明によれば、セラミックス製レドームに対してFRP成形体の組合せによるサンドイッチ構造により飛行体用レドームを構成し、機械特性として軽量で強度・剛性が優れた、壊れ難い一体構造を実現するとともに、電気特性としても、高い電波透過性が実現できる。この結果、電波の透過性および構造強度に優れ、かつ、超音速の空力加熱およびレーダー使用時の温度上昇に耐え得る耐熱性を有する飛行体用レドームおよび飛行体用レドームの製造方法を得ることができる。   According to the present invention, a radome for a flying body is configured by a sandwich structure by combining an FRP molded body with respect to a ceramic radome, and an unbreakable integral structure that is lightweight, excellent in strength and rigidity as a mechanical characteristic is realized. As an electrical characteristic, high radio wave permeability can be realized. As a result, it is possible to obtain a flying radome and a flying radome manufacturing method that has excellent radio wave permeability and structural strength, and has heat resistance capable of withstanding the temperature rise during use of supersonic aerodynamic heating and radar. it can.

本発明の実施の形態1におけるレドームのサンドイッチ構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the sandwich structure of the radome in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1におけるレドームのサンドイッチ構造の部分断面の拡大図である。It is an enlarged view of the partial cross section of the sandwich structure of the radome in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2におけるレドームの製造プロセスに関するフローチャートである。It is a flowchart regarding the manufacturing process of the radome in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2におけるレドーム用のスキン材の製造手順を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the manufacturing procedure of the skin material for radomes in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2におけるコア材の製造手順を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the manufacturing procedure of the core material in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2におけるスキン材とコア材をサンドイッチ化する製造手順を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the manufacturing procedure which sandwiches the skin material and core material in Embodiment 2 of this invention.

以下、本発明の飛行体用レドームおよび飛行体用レドームの製造方法の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a flying object radome and a flying object radome according to the present invention will be described with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1におけるレドームのサンドイッチ構造を示す断面図である。本実施の形態1におけるレドーム10は、スキン材20(1)、20(2)と、コア材30より構成されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a sandwich structure of a radome according to Embodiment 1 of the present invention. The radome 10 according to the first embodiment includes skin materials 20 (1) and 20 (2) and a core material 30.

図2は、本発明の実施の形態1におけるレドームのサンドイッチ構造の部分断面の拡大図である。より具体的には、図2に示した部分断面図は、図1の「A部」を拡大した図に相当する。   FIG. 2 is an enlarged view of a partial cross section of the radome sandwich structure according to Embodiment 1 of the present invention. More specifically, the partial cross-sectional view shown in FIG. 2 corresponds to an enlarged view of “A part” in FIG.

コア材30は、強化繊維31同士が交差する部分が、ポリイミド樹脂32で接合された構造となっている。このように、本実施の形態1におけるコア材30は、強化繊維31とポリイミド樹脂32とを備えた低密度成形体である。そして、その体積比率は、強化繊維31の体積含有比率が3%から10%に対し、樹脂の体積含有比率は、20%以下の範囲が好ましく、コア材30は、見掛け上のかさ比重が0.3以下となる低密度成形体である。なお、ポリエーテルイミド発泡材のコアでは、かさ比重0.6〜0.8程度が通常であり、0.3まで低減すると強度が不足して実用に適さない。   The core material 30 has a structure in which the portions where the reinforcing fibers 31 intersect with each other are joined by a polyimide resin 32. As described above, the core material 30 in the first embodiment is a low-density molded body including the reinforcing fibers 31 and the polyimide resin 32. The volume ratio of the reinforcing fibers 31 is preferably 3% to 10%, and the volume ratio of the resin is preferably 20% or less, and the core material 30 has an apparent bulk specific gravity of 0. It is a low-density molded product of 3 or less. In addition, in the core of a polyetherimide foam material, a bulk specific gravity of about 0.6 to 0.8 is normal, and if it is reduced to 0.3, the strength is insufficient and is not suitable for practical use.

強化繊維31の体積含有比率が10%より多くなると、繊維の固定、成形に必要なポリイミド樹脂32の量も多く必要となる。その結果、低密度成形体のかさ比重が0.3を超えてしまうため、コア材30が重くなってしまう。ここで、レドーム構造は、使用する電波の周波数に合わせて最適な厚さで製造する必要があり、この場合、コア材30の比重は、軽い方が電波透過性の点で好ましい。   When the volume content ratio of the reinforcing fibers 31 is more than 10%, a large amount of the polyimide resin 32 necessary for fixing and molding the fibers is required. As a result, since the bulk specific gravity of the low density molded body exceeds 0.3, the core material 30 becomes heavy. Here, the radome structure needs to be manufactured with an optimum thickness in accordance with the frequency of the radio wave to be used. In this case, it is preferable that the specific gravity of the core material 30 is light in terms of radio wave transmission.

逆に、強化繊維31の体積含有比率が3%より少なくなると、ポリイミド樹脂32と複合化した場合のコア材30としての強度、剛性が不十分となり、発泡コア材と同等レベルの強度、剛性となってしまうため、サンドイッチ構造用のコア材30として好ましくない。   On the contrary, when the volume content ratio of the reinforcing fibers 31 is less than 3%, the strength and rigidity as the core material 30 when combined with the polyimide resin 32 become insufficient, and the strength and rigidity of the same level as the foam core material are obtained. Therefore, it is not preferable as the core material 30 for sandwich structure.

すなわち、コア材30として、強化繊維31の体積含有比率が10%より多くなると、見掛け上の密度が0.3より大きくなり、サンドイッチパネルのコア材30として重くなり、軽量化のメリットがなくなってしまう。   That is, when the volume content ratio of the reinforcing fiber 31 is more than 10% as the core material 30, the apparent density becomes larger than 0.3, and the core material 30 becomes heavy as the core material 30 of the sandwich panel. End up.

そして、コア材30の密度が0.3であれば、サンドイッチパネルとしての強度、剛性が得られる、さらに密度の高いコアを用いると、コア材自体が、繊維強化複合材料として強度、剛性を有するため、スキン材20による補強効果が得られなくなってしまい、軽量化が実現できなくなり、好ましくない。   If the density of the core material 30 is 0.3, strength and rigidity as a sandwich panel can be obtained. If a core with higher density is used, the core material itself has strength and rigidity as a fiber-reinforced composite material. Therefore, the reinforcing effect by the skin material 20 cannot be obtained, and the weight reduction cannot be realized, which is not preferable.

一方で、強化繊維31の体積含有比率が、3%より小さくなると、コア材30としての強度・剛性が低下する。この結果、サンドイッチパネルとしての強度・剛性が得られなくなるため、好ましくない。   On the other hand, when the volume content ratio of the reinforcing fibers 31 is smaller than 3%, the strength and rigidity as the core material 30 is lowered. As a result, strength and rigidity as a sandwich panel cannot be obtained, which is not preferable.

また、使用する強化繊維31の形態としては、長さ3mm以上の短繊維の集合体、もしくは、連続繊維を用いるのが好ましい。短繊維および連続繊維のいずれの場合も、ウール状に加工して用いる。また、3mm以上の長さの繊維を用いれば、かさ比重0.3以下の低密度の成形体が実現可能であり、サンドイッチパネル用のコア材30としての、強度、剛性を確保することが可能となる。   Moreover, as a form of the reinforcing fiber 31 to be used, it is preferable to use an aggregate of short fibers having a length of 3 mm or more, or a continuous fiber. In both cases of short fibers and continuous fibers, they are processed into wool and used. In addition, if fibers with a length of 3 mm or more are used, a low-density molded body having a bulk specific gravity of 0.3 or less can be realized, and the strength and rigidity as the core material 30 for sandwich panels can be secured. It becomes.

逆に、長さ3mmより短い繊維を用いると、FRP成形体を低比重に成形することが困難となり、さらに、強度、剛性が低下する。すなわち、強化繊維31の長さが3mmより短いものを使用した場合には、コア材30の成形後の比重が0.3より大きくなり、さらに、強度・剛性が低下するため、好ましくない。従って、短繊維としての繊維長は、3mm以上が好ましい。   On the other hand, when fibers shorter than 3 mm in length are used, it becomes difficult to form an FRP molded product with a low specific gravity, and strength and rigidity are further reduced. That is, when the reinforcing fiber 31 having a length shorter than 3 mm is used, the specific gravity after molding of the core material 30 becomes larger than 0.3, and the strength and rigidity are further lowered, which is not preferable. Therefore, the fiber length as a short fiber is preferably 3 mm or more.

連続繊維は、紡糸して得られた繊維を、後加工で切断していないものであるのに対して、短繊維は、後加工で切断したものである。従って、短繊維は、加工方法により、長さ分布が異なる。切断加工したものが、チョップドファイバーと呼ばれ、数ミリ(3mm、6mmから25mmが一般的なサイズであり、切断の代わりに、粉砕により加工した場合には、ミルドファイバーと呼ばれ、長さは1mm以下になる)程度が一般的である。   A continuous fiber is a fiber obtained by spinning, but is not cut by post-processing, whereas a short fiber is cut by post-processing. Therefore, the short fibers have different length distributions depending on the processing method. What is cut and processed is called chopped fiber, and a few millimeters (3 mm, 6 to 25 mm is a common size. When processed by pulverization instead of cutting, it is called milled fiber, and the length is It is generally about 1 mm or less.

スキン材20は、石英クロスとポリイミド樹脂により複合化されたFRP成形体であり、それぞれの体積比率は、石英クロスが30%から60%、ポリイミド樹脂が70%から40%の範囲が好ましい。   The skin material 20 is an FRP molded body in which a quartz cloth and a polyimide resin are combined. The volume ratios of the skin material 20 are preferably 30% to 60% for the quartz cloth and 70% to 40% for the polyimide resin.

ポリイミド樹脂の体積比率が70%より多いと、FRP成形体の強度、剛性が十分に得られなくなるので、好ましくない。また、ポリイミド樹脂の体積比率が40%より少なくなると、石英クロスの密着力が低下し、その結果、FRP成形体の強度が低下するため、これも好ましくない。   When the volume ratio of the polyimide resin is more than 70%, the strength and rigidity of the FRP molded product cannot be obtained sufficiently, which is not preferable. Further, when the volume ratio of the polyimide resin is less than 40%, the adhesion of the quartz cloth is lowered, and as a result, the strength of the FRP molded body is lowered.

本発明でコア材30として使用するポリイミド樹脂32は、熱硬化性であれば縮合型・付加型のいずれでもよい。また、その構造も、綿状にランダムに配向した短繊維を固定・成形できるものであれば、特に制限はない。従って、ポリイミド樹脂32として一般に用いられているものを使用すればよく、必要に応じて2種類以上のポリイミド樹脂を使用してもよい。   The polyimide resin 32 used as the core material 30 in the present invention may be either a condensation type or an addition type as long as it is thermosetting. Also, the structure is not particularly limited as long as short fibers randomly oriented like cotton can be fixed and molded. Therefore, what is generally used as the polyimide resin 32 may be used, and two or more kinds of polyimide resins may be used as necessary.

コア材30として使用するポリイミド樹脂32の具体例としては、例えば、丸善石油化学のBANI−M、BANI−X、I.S.T.のSKYBOND、Pyre−ML、宇部興産のPETI、U−ワニス、ユニチカのUイミド等が挙げられる。   Specific examples of the polyimide resin 32 used as the core material 30 include, for example, Maruzen Petrochemical's BANI-M, BANI-X, I.I. S. T.A. SKYBOND, Pyre-ML, Ube Industries' PETI, U-varnish, Unitika's U imide, and the like.

一方、スキン材20に使用するポリイミド樹脂22は、熱硬化性であれば、縮合型・付加型のいずれでもよいが、コア材30との硬化接合が可能であれば、特に好ましい。スキン材20として使用するポリイミド樹脂22の具体例としては、例えば、丸善石油化学のBANI−M、BANI−X、I.S.T.のSKYBOND、Pyre−ML、宇部興産のPETI、U−ワニス、ユニチカのUイミド等が挙げられる。   On the other hand, the polyimide resin 22 used for the skin material 20 may be either a condensation type or an addition type as long as it is thermosetting, but is particularly preferable if it can be cured and bonded to the core material 30. Specific examples of the polyimide resin 22 used as the skin material 20 include, for example, BANZ-M, BANI-X, I.I. S. T.A. SKYBOND, Pyre-ML, Ube Industries' PETI, U-varnish, Unitika's U imide, and the like.

なお、スキン材20に用いるポリイミド樹脂22と、コア材30に用いるポリイミド樹脂32は、同一でなくても、特に問題はない。   The polyimide resin 22 used for the skin material 20 and the polyimide resin 32 used for the core material 30 do not have any particular problem even if they are not the same.

スキン材20とコア材30との接合は、コア材30を接触させた状態で、スキン材20を硬化、接合させるのが好都合である。ただし、スキン材20とコア材30を別々に成形しておき、耐熱性の接着剤を用いて、両者を接着してもよい。耐熱性接着剤の具体例としては、例えば、丸善石油化学のBANI−M、BANI−X、I.S.T.のSKYBOND、Pyre−ML、宇部興産のPETI、U−ワニス、ユニチカのUイミド等が挙げられる。   The skin material 20 and the core material 30 are advantageously joined by curing and joining the skin material 20 with the core material 30 in contact. However, the skin material 20 and the core material 30 may be separately molded, and both may be bonded using a heat-resistant adhesive. Specific examples of the heat-resistant adhesive include, for example, Maruzen Petrochemical's BANI-M, BANI-X, I.I. S. T.A. SKYBOND, Pyre-ML, Ube Industries' PETI, U-varnish, Unitika's U imide, and the like.

強化繊維31としては、比強度が高く、耐熱性・絶縁性に優れ、誘電率の低いものが望ましい。また、ガラス繊維の種類としては、Eガラス、Sガラス、NEガラス等があるが、純度の高い石英繊維が最も好ましい。   The reinforcing fiber 31 is preferably one having a high specific strength, excellent heat resistance and insulation, and a low dielectric constant. Moreover, as a kind of glass fiber, there are E glass, S glass, NE glass, etc., and quartz fiber with high purity is most preferable.

石英繊維としては、例えば、信越石英のQガラス、JSLのAstroQuartz等、アラミド繊維としては、例えば、ケブラー、テクノーラ、トワロン等、が挙げられる。   Examples of the quartz fiber include Shin-Etsu quartz Q glass and JSL AstroQuartz. Examples of the aramid fiber include Kevlar, Technora, Twaron, and the like.

無機材料としては、ガラス繊維、有機材料としては、アラミド繊維が好ましい。ガラス繊維としては、特に高純度の石英ガラスファイバーが、電波透過性が高く、誘電損失が少なく優れており、好ましい。   As the inorganic material, glass fiber is preferable, and as the organic material, aramid fiber is preferable. As the glass fiber, a high-purity quartz glass fiber is particularly preferable because of its high radio wave permeability and excellent dielectric loss.

スキン材20に使用するクロス21は、曲面形状に沿い易くするため、織目がずれ易い、朱子織が、平織りよりも好ましく、具体的には、例えば、信越石英のSQF09AS−02等が挙げられる。   The cloth 21 used for the skin material 20 is preferably satin weave, which is easy to shift along the curved surface, and is more preferable than plain weave. Specifically, for example, SQF09AS-02 made of Shin-Etsu quartz can be used. .

以上のように、実施の形態1によれば、石英クロスとポリイミド樹脂とが複合化された繊維強化材からなるスキン材と、強化繊維とポリイミド樹脂からなるコア材とで形成されたサンドイッチパネル構造として、レドームを形成している。この結果、航空機等の飛行体に搭載される電波機器装置を外部環境から保護するために適した、軽量で電波透過性の優れた3次元形状のサンドイッチ構造を有するレドームを実現できる。   As described above, according to the first embodiment, the sandwich panel structure formed of the skin material made of the fiber reinforcing material in which the quartz cloth and the polyimide resin are combined and the core material made of the reinforcing fiber and the polyimide resin. As a radome is formed. As a result, it is possible to realize a radome having a three-dimensional sandwich structure that is light in weight and excellent in radio wave transmission, which is suitable for protecting a radio wave device mounted on a flying body such as an aircraft from the external environment.

実施の形態2.
本実施の形態2では、先の実施の形態1で説明した本発明のレドームの製造プロセスについて、図面を参照しながら具体的に説明する。図3は、本発明の実施の形態2におけるレドームの製造プロセスに関するフローチャートである。
Embodiment 2. FIG.
In the second embodiment, the manufacturing process of the radome of the present invention described in the first embodiment will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 3 is a flowchart relating to a radome manufacturing process according to the second embodiment of the present invention.

図3に示したフローチャートは、大別すると、以下の4つの工程を備えている。
S10:スキン材20およびコア材30で用いられる強化繊維を準備するステップである。
S20:スキン材20の成形フローであり、4つのステップS21〜S24で構成されている。
S30:コア材30の成形フローであり、4つのステップS31〜S34で構成されている。
S40:スキン材20とコア材30をサンドイッチ化するフローであり、2つのステップS41、S42で構成されている。
The flowchart shown in FIG. 3 is roughly divided into the following four steps.
S10: A step of preparing reinforcing fibers used in the skin material 20 and the core material 30.
S20: This is a molding flow of the skin material 20, and is composed of four steps S21 to S24.
S30: A molding flow of the core material 30, which is composed of four steps S31 to S34.
S40: A flow for sandwiching the skin material 20 and the core material 30, and includes two steps S41 and S42.

最初に、ステップS10において、スキン材20の成形フローS20、およびコア材30の成形フローS30で使用するそれぞれの強化繊維(クロス21および強化繊維31に相当)を準備する。強化繊維としては、信越石英のQガラスを使用した。なお、スキン材20用には、クロスに製織したSQF09AS−02を用いる一方で、コア材30用には、綿状に分散させた石英ウールを用いた。   First, in step S10, respective reinforcing fibers (corresponding to the cloth 21 and the reinforcing fibers 31) used in the molding flow S20 of the skin material 20 and the molding flow S30 of the core material 30 are prepared. As the reinforcing fiber, Q glass of Shin-Etsu quartz was used. For the skin material 20, SQF09AS-02 woven into a cloth was used, while for the core material 30, quartz wool dispersed in a cotton shape was used.

次に、ステップS20、S30、S40について、それぞれ図4、図5,図6を参照しながら、詳細に説明する。図4は、本発明の実施の形態2におけるレドーム用のスキン材20の製造手順を示した説明図である。また、図5は、本発明の実施の形態2におけるコア材30の製造手順を示した説明図である。さらに、図6は、本発明の実施の形態2におけるスキン材20とコア材30をサンドイッチ化する製造手順を示した説明図である。   Next, steps S20, S30, and S40 will be described in detail with reference to FIGS. 4, 5, and 6, respectively. FIG. 4 is an explanatory view showing a manufacturing procedure of the radome skin material 20 according to the second embodiment of the present invention. Moreover, FIG. 5 is explanatory drawing which showed the manufacturing procedure of the core material 30 in Embodiment 2 of this invention. Furthermore, FIG. 6 is explanatory drawing which showed the manufacturing procedure which sandwiches the skin material 20 and the core material 30 in Embodiment 2 of this invention.

ステップS10で準備した強化繊維を用いて、スキン材20(1)、20(2)に使用するクロス21(信越石英のSQF09AS−02)を準備する(ステップS21に相当)とともに、コア材30に使用するウール33を準備する(ステップS31に相当)。   Using the reinforcing fiber prepared in step S10, a cloth 21 (SQF09AS-02 of Shin-Etsu quartz) used for the skin materials 20 (1) and 20 (2) is prepared (corresponding to step S21), and the core material 30 is used. Wool 33 to be used is prepared (corresponding to step S31).

次に、図3および図4を参照して、スキン材20の成形について説明する。
ステップS21である繊維のクロス化において、クロス21は、3次元曲面への賦形成を考慮し、目がずれやすい朱子織を選択した。なお、繊維の打ち込み量と賦形する曲面形状化を行うことにより、クロス21の織り方は、朱子織以外にも、綾織り、平織り等でも構わない。
Next, molding of the skin material 20 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
In the fiber cloth forming step S21, the satin weaving that is easily misaligned was selected for the cloth 21 in consideration of formation on a three-dimensional curved surface. Note that the cross 21 weaving method may be twill weaving, plain weaving, or the like in addition to the satin weaving by forming the curved surface shape to be shaped with the amount of fiber driven.

次に、ステップS22であるプリプレグ化において、製織したクロス21に対し、溶剤で希釈したポリイミド樹脂22を浸み込ませ、その後、余分な溶剤を乾燥させてプリプレグ化したプリプレグシート23を得る。なお、溶剤にマイクロバルーンを添加することにより、希釈した樹脂の粘度が調整可能となり、樹脂付着量の制御が容易となり、コア材の低比重化、強度・剛性の確保が可能となる。   Next, in the prepreg forming step S22, the woven cloth 21 is impregnated with the polyimide resin 22 diluted with a solvent, and then the excess solvent is dried to obtain a prepreg sheet 23 formed into a prepreg. By adding microballoons to the solvent, the viscosity of the diluted resin can be adjusted, the amount of resin adhesion can be easily controlled, and the core material can be reduced in specific gravity and ensure strength and rigidity.

このとき、クロス21に対するポリイミド樹脂22の付着量が、重量比で、30%から40%の範囲となるように調整することが望ましい。ポリイミド樹脂22の付着量が30%より少なくなると、加熱硬化成形時に樹脂が不足して繊維の固定、密着が悪くなり、割れの発生や強度低下の原因となるため、好ましくない。一方で、ポリイミド樹脂22の付着量を40%より多くすると、成形時に繊維の充填比率が下がり、成形体としての強度・剛性が低下するので、これも好ましくない。   At this time, it is desirable to adjust the adhesion amount of the polyimide resin 22 to the cloth 21 so that the weight ratio is in the range of 30% to 40%. When the adhesion amount of the polyimide resin 22 is less than 30%, the resin is insufficient at the time of thermosetting molding, and the fixation and adhesion of the fibers are deteriorated, which causes cracking and a decrease in strength, which is not preferable. On the other hand, when the adhesion amount of the polyimide resin 22 is more than 40%, the fiber filling ratio is lowered at the time of molding, and the strength and rigidity as a molded body are lowered.

次に、ステップS23である金型への賦形において、レドームの内形形状を有する成形用金型1(1)、および外形形状を有する成形用金型1(2)にプリプレグシート23を積層させて、所定の厚さにし、プリプレグ積層体24を得る。   Next, in the shaping to the mold in step S23, the prepreg sheet 23 is laminated on the molding die 1 (1) having the inner shape of the radome and the molding die 1 (2) having the outer shape. Thus, the prepreg laminate 24 is obtained with a predetermined thickness.

積層する際には、プリプレグシート23が型に馴染むように、プリプレグシート23の織目をずらして3D形状に賦形する深絞り方法を採用することができる。あるいは、3D曲面を展開した展開図のパターンに裁断したプリプレグシート23を突き合わせて積層する方法を採用してもよい。   When laminating, it is possible to adopt a deep drawing method in which the texture of the prepreg sheet 23 is shifted and shaped into a 3D shape so that the prepreg sheet 23 conforms to the mold. Or you may employ | adopt the method of making the prepreg sheet | seat 23 cut | judged in the pattern of the expanded view which expand | deployed 3D curved surface to be laminated | stacked.

なお、積層するに当たっては、プリプレグシート23の繊維配向、不連続な突き合わせ位置が、均等に分散するように、位置をずらしながら、順番に次の層を重ねて積層させるのが好ましい。また、サンドイッチパネル用のスキン材20の厚さとしては、0.2mmから2mm程度の範囲であることが好ましい。   In stacking, it is preferable to stack the next layers in order while shifting the positions so that the fiber orientation and discontinuous butting positions of the prepreg sheet 23 are evenly dispersed. The thickness of the skin material 20 for the sandwich panel is preferably in the range of about 0.2 mm to 2 mm.

使用する電波の帯域により、サンドイッチ材として必要な厚さが決まる。その後、サンドイッチ材としての強度、剛性を確保するために必要な、スキン材20の厚さが強度計算により定まる。通常の使用範囲では、電波特性および強度と重量のバランスから、表皮厚さは、上述したように、0.2mmから2mm程度の範囲が好ましい。   The thickness required for the sandwich material is determined by the band of radio waves used. Thereafter, the thickness of the skin material 20 necessary for securing the strength and rigidity as the sandwich material is determined by the strength calculation. In the normal use range, the skin thickness is preferably in the range of about 0.2 mm to 2 mm as described above from the balance between radio wave characteristics and strength and weight.

次に、ステップS24である硬化成形において、積層されたスキン材20をバギングして、オートクレーブにより加熱硬化して成形する。加熱硬化工程では、外側を覆う雌型1(3)(図5参照)をセットして、プレスあるいはオーブンなどを用いて成形してもよい。   Next, in the curing and molding that is Step S24, the laminated skin material 20 is bagged, and is heated and cured by an autoclave to be molded. In the heat curing step, the female mold 1 (3) (see FIG. 5) covering the outside may be set and molded using a press or an oven.

成形する形状の複雑さに合わせて、成形用金型1の構成、加熱・加圧の方法を選択すればよく、オートクレーブ成形に限定する必要はない。   The configuration of the molding die 1 and the heating / pressurizing method may be selected in accordance with the complexity of the shape to be molded, and it is not necessary to limit to autoclave molding.

ステップS21〜ステップS24の一連処理により、レドームの表用(外側用)のスキン材20(2)と、内側用のスキン材20(1)を、それぞれ成形することができる。   Through the series of processes in steps S21 to S24, the skin material 20 (2) for the front (outside) of the radome and the skin material 20 (1) for the inside can be respectively formed.

次に、図3および図5を参照して、コア材30の成形について説明する。
ステップS31である繊維のウール化において、コア材30の準備として、まず、強化繊維31の束を3mm以上の長さに切断し、繊維に付着しているサイジング剤を洗浄により除去し、開繊処理を実施して、綿状にする。この際、繊維に付着しているサイジング剤の種類に応じて、洗浄用の溶剤を選択すればよい。
Next, molding of the core material 30 will be described with reference to FIGS. 3 and 5.
In preparation of the core material 30 in step S31, the core material 30 is prepared by first cutting a bundle of reinforcing fibers 31 into a length of 3 mm or more, removing the sizing agent adhering to the fibers by washing, and opening the fiber. The treatment is carried out to form a cotton. At this time, a cleaning solvent may be selected according to the type of sizing agent adhering to the fiber.

洗浄は、サイジング剤を溶解する溶剤を混合した水溶液中で、強化繊維31を撹拌することで実施した。十分に撹拌し、繊維束が解れて開繊したら、水溶液をろ過し、その後、乾燥させることで、コア材30用のウール33の準備を行った。   Washing was performed by stirring the reinforcing fibers 31 in an aqueous solution mixed with a solvent that dissolves the sizing agent. When the fiber bundles were unwound and spread sufficiently after stirring, the aqueous solution was filtered and then dried to prepare the wool 33 for the core material 30.

次に、ステップS32である含浸において、溶剤で希釈したマトリックス用の樹脂34を、ウール33に含浸させて、プリフォーム35を得る。なお、ウール33に大量にポリイミド樹脂32が付着しすぎないようにするため、ポリイミド樹脂32の希釈率をあらかじめ予備試験として実施して、ポリイミド樹脂32の濃度の調整を実施してから、ステップS32を行った。   Next, in the impregnation in step S32, the matrix resin 34 diluted with a solvent is impregnated into the wool 33 to obtain a preform 35. In order to prevent the polyimide resin 32 from attaching too much to the wool 33, the dilution rate of the polyimide resin 32 is implemented as a preliminary test in advance, and the concentration of the polyimide resin 32 is adjusted before step S32. Went.

その結果、図5に示すように、ポリイミド樹脂32は、ウール33内の繊維が交差している近傍で付着し、ポリイミド樹脂32を乾燥、硬化させた後のかさ比重が、0.3以下となり、繊維の含有量が体積比で、3%から10%となるように、ポリイミド樹脂32の付着量を調整した。   As a result, as shown in FIG. 5, the polyimide resin 32 adheres in the vicinity where the fibers in the wool 33 intersect, and the bulk specific gravity after the polyimide resin 32 is dried and cured is 0.3 or less. The adhesion amount of the polyimide resin 32 was adjusted so that the fiber content was 3% to 10% by volume ratio.

次に、ステップS33である金型への賦形において、レドーム用成形型1の雄型1(1)、雌型1(3)を用いて、プリフォーム35を間にセットして加圧して変形させ、変形後のプリフォーム36をさらに加熱して、硬化成形を実施することで、コア材30を得る。この際、ポリイミド樹脂34が完全に硬化するまで加熱する必要はなく、本実施の形態2では、Bステージ状態(タックがなく見かけ上は硬化した半硬化の状態)までの加熱とした。   Next, in the shaping to the mold in step S33, the preform 35 is set between the male mold 1 (1) and the female mold 1 (3) of the radome mold 1 and pressed. The core material 30 is obtained by deforming, further heating the deformed preform 36, and performing curing molding. At this time, it is not necessary to heat until the polyimide resin 34 is completely cured. In the second embodiment, the heating is performed up to the B stage state (a state of semi-cured where there is no tack and is apparently cured).

完全に硬化させると、次の工程であるスキン材20とのサンドイッチ化工程で、コア材30とスキン材20が接着せず一体化できないため、接着剤を使用する必要がある。従って、スキン材20およびコア材30の成形は、Bステージ状態までの熱処理とするのが望ましい。Bステージ状態までの処理のスキン材20とコア材30を用いれば、接着一体化が可能となり、作業性が改善されることとなる。   When completely cured, the core material 30 and the skin material 20 are not bonded and cannot be integrated in the sandwiching process with the skin material 20, which is the next process, and therefore an adhesive must be used. Therefore, it is desirable to form the skin material 20 and the core material 30 by heat treatment up to the B stage state. If the skin material 20 and the core material 30 that are processed up to the B stage state are used, bonding and integration are possible, and workability is improved.

次に、図3および図6を参照して、スキン材20とコア材30のサンドイッチ化について説明する。
ステップS41である金型へのセットにおいて、Bステージ状態までの熱処理で成形されたスキン材20(1)、20(2)、およびコア材30を、図6に示すように、レドーム用成形型1(1)、1(3)にセットする。
Next, with reference to FIGS. 3 and 6, the sandwiching of the skin material 20 and the core material 30 will be described.
As shown in FIG. 6, the skin material 20 (1), 20 (2) and the core material 30 formed by the heat treatment up to the B-stage state in the setting of the mold in step S41 are used as a radome molding die. Set to 1 (1) and 1 (3).

そして、ステップS42である硬化成形において、十分に加熱硬化させて、一体化したサンドイッチ構造体を得る。このとき、ポリイミド樹脂は、硬化時に分解ガスを多く発生する特徴があり、型で拘束された空間内で発泡する。この発泡挙動により、コア材の繊維がランダムに分散し、架橋されて硬化する。これにより、コア材の繊維とポリイミド樹脂が複合化し、低密度で強度、剛性の高い、すなわち、タック性が付与された、コアが得られ、軽量、高強度、高剛性のサンドイッチ構造が得られる。   Then, in the curing and molding that is step S42, it is sufficiently heated and cured to obtain an integrated sandwich structure. At this time, the polyimide resin has a feature of generating a large amount of decomposition gas during curing, and foams in a space constrained by a mold. Due to this foaming behavior, the fibers of the core material are randomly dispersed, crosslinked and cured. As a result, the core material fibers and the polyimide resin are combined to obtain a core having low density and high strength and rigidity, that is, having tackiness, and a lightweight, high strength and high rigidity sandwich structure is obtained. .

なお、ステップS40による最後の一体化工程では、スキン材20およびコア材30は、Bステージ状態までの熱処理に限定する必要はない。例えば、完全に硬化したスキン材20とコア材30を組み合わせてもよく、あるいは、Bステージ品と完全硬化品を組み合わせてもよい。この場合には、十分な接着強度を確保するために、スキン材20とコア材30との間に、接着剤を用いればよい。   In the final integration step in step S40, the skin material 20 and the core material 30 do not need to be limited to the heat treatment up to the B stage state. For example, a completely cured skin material 20 and a core material 30 may be combined, or a B stage product and a fully cured product may be combined. In this case, an adhesive may be used between the skin material 20 and the core material 30 in order to ensure sufficient adhesive strength.

接着剤は、粘度が低いと流れやすく、接着不良が起きやすい。このため、高粘度タイプに調整した接着剤を使用することが好ましい。なお、粘度を調整するためには、マイクロバルーン等を用いてもよい。   The adhesive tends to flow when the viscosity is low, and adhesion failure is likely to occur. For this reason, it is preferable to use an adhesive adjusted to a high viscosity type. In order to adjust the viscosity, a microballoon or the like may be used.

本発明が解決しようとする課題としてすでに説明したように、超音速で飛行する航空機では、飛行時の空力加熱により、レドーム外面の温度は、300℃以上になる場合があると予想される。そして、このような環境下で、割れにくく靭性の高い複合材料として使用可能なFRPのマトリックス樹脂としては、耐熱性に優れたポリイミド樹脂が挙げられる。   As already described as the problem to be solved by the present invention, in an aircraft flying at supersonic speed, the temperature of the outer surface of the radome is expected to be 300 ° C. or more due to aerodynamic heating during flight. In such an environment, examples of the FRP matrix resin that can be used as a composite material that is difficult to break and has high toughness include polyimide resins that are excellent in heat resistance.

しかしながら、ポリイミド樹脂を発泡させてコア材にした場合、コアとしての十分な強度、剛性が得られ難く、発泡倍率を下げると、重量が重くなり、電波透過性が悪化する等の課題があった。   However, when polyimide resin is foamed into a core material, it is difficult to obtain sufficient strength and rigidity as a core, and there is a problem that if the expansion ratio is lowered, the weight becomes heavy and radio wave transmission properties deteriorate. .

さらに、発泡体は、連続気泡構造(オープンボイド)となるため、表皮材との接着で樹脂が浸透し易い。このため、樹脂不足となり、接着性が悪く、一体化が困難であり、3D一体レドーム形状をサンドイッチ構造で実現するのが困難であった。   Furthermore, since the foam has an open-cell structure (open void), the resin easily penetrates by adhesion to the skin material. For this reason, the resin is insufficient, the adhesiveness is poor, the integration is difficult, and it is difficult to realize the 3D integrated radome shape with the sandwich structure.

このような課題に対して、本実施の形態2による製造方法によれば、コア材、スキン材に、耐熱性に優れたポリイミド樹脂を用いるとともに、電波の透過性および構造強度に優れた、ウール化した強化繊維をコア材として用い、サンドイッチパネル構造としたレドームを得ることができる。この結果、電波の透過性および構造強度に優れ、かつ、超音速の空力加熱およびレーダー使用時の温度上昇に耐え得る耐熱性を有したレドームを実現することができる。   For such a problem, the manufacturing method according to the second embodiment uses a polyimide resin having excellent heat resistance for the core material and the skin material, and has excellent radio wave permeability and structural strength. A radome having a sandwich panel structure can be obtained using the reinforced reinforcing fiber as a core material. As a result, it is possible to realize a radome having excellent radio wave permeability and structural strength, and having heat resistance capable of withstanding supersonic aerodynamic heating and temperature rise when using a radar.

なお、上述した実施の形態1、2では、ポリイミド樹脂を耐熱性樹脂として使用したが、本発明は、これに限定されるものではない。サンドイッチパネル構造を有する飛行体用レドームとして、300℃以上の耐熱性(すなわち、ガラス転移点の温度tgが300℃以上)が実現可能であれば、他の耐熱性樹脂を使用することも可能である。   In the first and second embodiments, the polyimide resin is used as the heat resistant resin, but the present invention is not limited to this. As a flying radome having a sandwich panel structure, other heat resistant resins can be used as long as heat resistance of 300 ° C. or higher (that is, glass transition temperature tg of 300 ° C. or higher) can be realized. is there.

1 レドーム用成形型(成形用金型)、1(1) 雄型、1(2)、1(3) 雌型、10 レドーム、20、20(1)、20(2) スキン材、21 クロス、22 ポリイミド樹脂(耐熱性樹脂)、23 プリプレグシート、24 プリプレグ積層体、30 コア材、31 強化繊維、32 ポリイミド樹脂(耐熱性樹脂)、33 ウール、34 ポリイミド樹脂(耐熱性樹脂)、35 プリフォーム、36 変形後のプリフォーム。   1 Radome mold (molding mold), 1 (1) male mold, 1 (2), 1 (3) female mold, 10 radome, 20, 20 (1), 20 (2) skin material, 21 cloth , 22 Polyimide resin (heat resistant resin), 23 prepreg sheet, 24 prepreg laminate, 30 core material, 31 reinforced fiber, 32 polyimide resin (heat resistant resin), 33 wool, 34 polyimide resin (heat resistant resin), 35 p Reform, 36 Pre-formed preform.

Claims (9)

飛行体に搭載されている電波機器を覆う形状を有する飛行体用レドームであって、
石英クロスと耐熱性樹脂とが複合化された繊維強化材からなるスキン材の間に、絶縁性の強化繊維と、耐熱性樹脂とを発泡させて複合化させたコア材を挟んだサンドイッチパネル構造により形成されている飛行体用レドーム。
A flying object radome having a shape covering a radio wave device mounted on the flying object,
Sandwich panel structure in which a core material made by combining insulating reinforcing fibers and heat-resistant resin is sandwiched between skin materials made of fiber-reinforced materials made of quartz cloth and heat-resistant resin. Aircraft radome formed by.
前記スキン材および前記コア材で使用される前記耐熱性樹脂は、ポリイミド樹脂である
請求項1に記載の飛行体用レドーム。
The aircraft radome according to claim 1, wherein the heat-resistant resin used in the skin material and the core material is a polyimide resin.
前記スキン材および前記コア材に用いられる強化繊維は、石英繊維である
請求項1または2に記載の飛行体用レドーム。
The aircraft radome according to claim 1 or 2, wherein the reinforcing fibers used for the skin material and the core material are quartz fibers.
前記スキン材および前記コア材に用いられる耐熱性樹脂は、Tgが300℃以上である
請求項1から3のいずれか1項に記載の飛行体用レドーム。
The flying body radome according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat-resistant resin used for the skin material and the core material has a Tg of 300 ° C or higher.
前記コア材は、繊維含有率が3%から10%であり、かさ比重が0.3以下である
請求項1から4のいずれか1項に記載の飛行体用レドーム。
The aircraft radome according to any one of claims 1 to 4, wherein the core material has a fiber content of 3% to 10% and a bulk specific gravity of 0.3 or less.
前記コア材に用いられる強化繊維は、3mm以上の短繊維、あるいは連続繊維である
請求項1から5のいずれか1項に記載の飛行体用レドーム。
The flying radome according to any one of claims 1 to 5, wherein the reinforcing fibers used for the core material are short fibers of 3 mm or more, or continuous fibers.
スキン材の間にコア材を挟んだサンドイッチパネル構造により形成される飛行体用レドームの製造方法であって、
強化繊維に絶縁性の石英の連続繊維からなるウールと、溶剤で希釈した耐熱性樹脂とを含浸してタック性を付与することで、前記コア材を製造する第1工程と、
石英クロスに耐熱性樹脂を含浸させたプリプレグシートを積層し、成形型を用いて加熱硬化させることで、前記スキン材を製造する第2工程と、
前記第1工程で製造された前記コア材を、前記第2工程で製造された前記スキン材で挟み、一体化したサンドイッチ構造体を製造する第3工程と
を有する飛行体用レドームの製造方法。
A method for manufacturing a flying radome formed by a sandwich panel structure in which a core material is sandwiched between skin materials,
A first step of producing the core material by impregnating a reinforcing fiber with wool composed of continuous fibers of insulating quartz and a heat-resistant resin diluted with a solvent to provide tackiness;
A second step of manufacturing the skin material by laminating a prepreg sheet impregnated with a heat-resistant resin in quartz cloth and heat-curing using a mold;
And a third step of manufacturing an integrated sandwich structure by sandwiching the core material manufactured in the first step with the skin material manufactured in the second step.
前記第1工程および前記第2工程において、前記耐熱性樹脂にポリイミド樹脂を使用する
請求項7に記載の飛行体用レドームの製造方法。
The method for manufacturing a flying radome according to claim 7, wherein a polyimide resin is used as the heat resistant resin in the first step and the second step.
前記第1工程において、前記溶剤にマイクロバルーンを混合して含浸する
請求項7または8に記載の飛行体用レドームの製造方法。
The method for manufacturing a flying radome according to claim 7 or 8, wherein in the first step, the solvent is mixed and impregnated with a microballoon.
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