RU160053U1

RU160053U1 - HYDROACOUSTIC STATION ANTENNA FLOW

Info

Publication number: RU160053U1
Application number: RU2015116418/11U
Authority: RU
Inventors: Александр Юрьевич Андрюшкин; Алексей Сергеевич Комаров; Николай Михайлович Смирнов
Priority date: 2015-04-29
Filing date: 2015-04-29
Publication date: 2016-02-27

Abstract

Обтекатель антенны гидроакустической станции, содержащий наружную обшивку и внутреннюю обшивку, между которыми вклеен заполнитель, армированный дискретными элементами, отличающийся тем, что клеевая прослойка между заполнителем и наружной обшивкой, а также клеевая прослойка между заполнителем и внутренней обшивкой армирована дискретными частицами.Hydroacoustic station antenna cowl comprising an outer skin and an inner skin, between which an aggregate reinforced with discrete elements is glued, characterized in that the adhesive layer between the aggregate and the outer skin, and the adhesive layer between the filler and the inner skin are reinforced with discrete particles.

Description

Полезная модель относится к области судостроения, а именно к обтекателям антенн гидроакустических станций, и может быть использована при изготовлении многослойных конструкций из композиционных материалов.The utility model relates to the field of shipbuilding, namely to fairings of antennas of hydroacoustic stations, and can be used in the manufacture of multilayer structures from composite materials.

Известен «Обтекатель» по патенту РФ на полезную модель №3660, содержащий трехслойную оболочку с наружным и внутренним слоями из композиционного и промежуточным слоем из полимерного материалов, со ссужающейся поверхностью, при этом часть его оболочки со ссужающейся поверхностью выполнена сплошной из кольцевых лент, например, из угольных волокон, оплетенных аксиально расположенными нитями, например, из стеклянных волокон, наружный и внутренний слои трехслойной части его оболочки выполнены сплошными из перекрещивающихся спиральных лент из угольных волокон, оболочка облицована изнутри слоем алюминированного термопластичного материала, сдублированным со слоем стеклоткани, расположенным со стороны внутреннего слоя оболочки, а снаружи - теплозащитным покрытием с усилением в зоне трехслойной части оболочки полипараарамидными нитями, причем промежуточный слой трехслойной части оболочки выполнен из материала типа пенополиуретана.Known "Fairing" according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 3660, containing a three-layer shell with an outer and inner layers of composite and an intermediate layer of polymeric materials, with a contracting surface, while part of its shell with a contracting surface is made of continuous ring tapes, for example, from carbon fibers braided by axially spaced threads, for example, from glass fibers, the outer and inner layers of the three-layer part of its shell are made of continuous intersecting spiral tapes of carbon fibers, the shell is lined from the inside with a layer of aluminized thermoplastic material, duplicated with a layer of fiberglass, located on the side of the inner layer of the shell, and from the outside - a heat-shielding coating with reinforcement in the area of the three-layer part of the shell with poly-para-aramid threads, the intermediate layer of the three-layer part of the shell made of a material such as polyurethane foam .

Недостатком известного обтекателя по патенту РФ на полезную модель №3660 является значительная концентрация напряжений в местах соединения слоев из композиционного материала и промежуточного слоя из пенополиуретана, наличие которой обусловлено большой разницей в механических характеристиках соединяемых материалов.A disadvantage of the known fairing according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 3660 is a significant concentration of stresses at the junctions of the layers of composite material and the intermediate layer of polyurethane foam, the presence of which is due to the large difference in the mechanical characteristics of the materials being joined.

Известен «Безреберный обтекатель антенны гидроакустической станции», по патенту РФ на изобретение №2510923, принятый в качестве ближайшего аналога, состоящий из наружного, внутреннего слоев и размещенного между ними среднего слоя, выполненных из полимерных композиционных материалов, при этом средний слой обтекателя армирован полиарамидными волокнами, а наружный и внутренний слои армированы водостойкими волокнами, при этом суммарная толщина наружного и внутреннего слоев составляет не более 0,25 толщины среднего слоя.The well-known "Rib-free fairing of the antenna of the hydroacoustic station", according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2510923, adopted as the closest analogue, consisting of the outer, inner layers and the middle layer placed between them, made of polymer composite materials, while the middle layer of the fairing is reinforced with polyaramide fibers and the outer and inner layers are reinforced with waterproof fibers, while the total thickness of the outer and inner layers is not more than 0.25 of the thickness of the middle layer.

Недостатком известного безреберного обтекателя антенны гидроакустической станции по патенту РФ на изобретение №2510923 является значительная концентрация напряжений в местах соединения наружного, внутреннего слоев и среднего слоя, наличие которой обусловлено большой разницей в механических характеристиках соединяемых материалов.A disadvantage of the known rib-free fairing of the hydroacoustic station antenna of the RF patent for invention No. 2510923 is a significant concentration of stresses at the junction of the outer, inner layers and the middle layer, the presence of which is due to the large difference in the mechanical characteristics of the materials being joined.

Перед заявляемой полезной моделью поставлена задача уменьшения концентрации напряжений между слоями стенки обтекателя антенны гидроакустической станции за счет выравнивания механических характеристик соединяемых слоев стенки.The claimed utility model has the task of reducing the stress concentration between the wall layers of the fairing of the sonar antenna by aligning the mechanical characteristics of the connected wall layers.

Поставленная задача в заявляемой полезной модели решается за счет того, что обтекатель антенны гидроакустической станции содержит наружную обшивку и внутреннюю обшивку, между которыми вклеен заполнитель, армированный дискретными элементами, при этом клеевая прослойка между заполнителем и наружной обшивкой, а также клеевая прослойка между заполнителем и внутренней обшивкой, армированы дискретными частицами.The problem in the claimed utility model is solved due to the fact that the antenna cone of the sonar station contains an outer skin and an inner skin, between which a filler reinforced with discrete elements is glued, while the adhesive layer between the filler and the outer skin, and also the adhesive layer between the filler and the inner casing reinforced with discrete particles.

Заявленная полезная модель отличается от известного безреберного обтекателя антенны гидроакустической станции по патенту РФ на изобретение №2510923, тем, что клеевая прослойка между заполнителем и наружной обшивкой, а также клеевая прослойка между заполнителем и внутренней обшивкой, армированы дискретными частицами.The claimed utility model differs from the known costless antenna fairing of the sonar station according to the RF patent for invention No. 2510923 in that the adhesive layer between the aggregate and the outer skin, as well as the adhesive layer between the aggregate and the inner skin, are reinforced with discrete particles.

Указанное отличие позволило получить технический результат, а именно, обеспечило уменьшение концентрации напряжений между слоями стенки обтекателя антенны гидроакустической станции за счет выравнивания механических характеристик соединяемых слоев стенки.The indicated difference made it possible to obtain a technical result, namely, it provided a decrease in the stress concentration between the wall layers of the fairing of the sonar antenna due to the alignment of the mechanical characteristics of the connected wall layers.

На фиг. 1 представлен разрез обтекателя гидроакустической станции.In FIG. 1 shows a section of a fairing sonar station.

На фиг. 2 представлен выносной элемент А фиг. 1, показана стенка обтекателя антенны гидроакустической станции.In FIG. 2 shows the extension element A of FIG. 1, a wall of a radome antenna of a sonar station is shown.

Обтекатель антенны гидроакустической станции (фиг. 1) содержит наружную обшивку 1 и внутреннюю обшивку 2, между которыми вклеен заполнитель 3, армированный дискретными элементами 4, при этом клеевая прослойка 5 между заполнителем 3 и наружной обшивкой 1, а также клеевая прослойка 6 между заполнителем 3 и внутренней обшивкой 2, армированы дискретными частицами 7.The sonar antenna fairing (Fig. 1) contains an outer skin 1 and an inner skin 2, between which a filler 3 is reinforced with discrete elements 4, while the adhesive layer 5 between the filler 3 and the outer skin 1, as well as the adhesive layer 6 between the filler 3 and inner lining 2, reinforced by discrete particles 7.

Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1, где представлен разрез обтекателя антенны гидроакустической станции. Обтекатель антенны гидроакустической станции состоит из наружной обшивки 1 и внутренней обшивки 2, изготовленных из композиционных материалов (стеклопластик, углепластик), вклеенного между ними заполнителя 3, изготовленного из газонаполненной пластмассы (пенополистирол, пеноэпоксид, пенополиуретан). Свойства газонаполненных пластмасс определяются их рецептурой, технологией получения и переработки. Связывая между собой наружную обшивку 1 и внутреннюю обшивку 2, заполнитель 3 обеспечивает их совместную работу, препятствует потере устойчивости при сжатии, изгибе и сдвиге. Для повышения прочности заполнитель 3 армируют равномерно распределенными по объему заполнителя 3 дискретными элементами 4 (рубленые стеклянные, углеродные волокна; полимерные, керамические частицы; полые полимерные шарики). Основой клеевых прослоек 5 и 6 служат синтетические олигомеры и полимеры (фенолоформальдегидные, эпоксидные, полиэфирные смолы; полиамиды, полиимиды, полиуретаны и другие). Действующая на обтекатель нагрузка передается от наружной обшивки 1 через клеевую прослойку 5 на заполнитель 3, а от него через клеевую прослойку 6 на внутреннюю оболочку 2. Для повышения механических характеристик клеевая прослойка 5 между заполнителем 3 и наружной обшивкой 1, а также клеевая прослойка 6 между заполнителем 3 и внутренней обшивкой 2, армированы дискретными частицами 7 (рубленые стеклянные, углеродные волокна; полимерные, стеклянные, керамические шарики; полые полимерные или полые стеклянные шарики). Содержание дискретных частиц 7 составляет 5…12% от объема клеевой прослойки 5 или клеевой прослойки 6. Размер дискретных частиц составляет 30…120 мкм. Выравнивание механических характеристик между наружной обшивкой 1, клеевой прослойкой 5, заполнителем 3, клеевой прослойкой 6, внутренней обшивкой 2 уменьшает концентрацию напряжений в обтекателе антенны гидроакустической станции.The essence of the utility model is illustrated in FIG. 1, where a sectional view of a radome antenna of a sonar station is presented. The acoustic cowl of the sonar station consists of the outer skin 1 and the inner skin 2 made of composite materials (fiberglass, carbon fiber), an aggregate 3 glued between them, made of gas-filled plastic (expanded polystyrene, foam epoxy, polyurethane foam). The properties of gas-filled plastics are determined by their recipe, production and processing technology. Linking the outer casing 1 and the inner casing 2, the filler 3 ensures their joint work, prevents the loss of stability during compression, bending and shear. To increase the strength, aggregate 3 is reinforced with discrete elements 4 evenly distributed over the volume of aggregate 3 (chopped glass, carbon fibers; polymer, ceramic particles; hollow polymer balls). The basis of adhesive layers 5 and 6 are synthetic oligomers and polymers (phenol-formaldehyde, epoxy, polyester resins; polyamides, polyimides, polyurethanes and others). The load acting on the cowling is transferred from the outer skin 1 through the adhesive layer 5 to the aggregate 3, and from it through the adhesive layer 6 to the inner shell 2. To increase the mechanical characteristics, the adhesive layer 5 between the aggregate 3 and the outer skin 1, as well as the adhesive layer 6 between aggregate 3 and inner lining 2, reinforced with discrete particles 7 (chopped glass, carbon fibers; polymer, glass, ceramic balls; hollow polymer or hollow glass balls). The content of discrete particles 7 is 5 ... 12% of the volume of the adhesive layer 5 or adhesive layer 6. The size of the discrete particles is 30 ... 120 microns. The alignment of the mechanical characteristics between the outer skin 1, the adhesive layer 5, the filler 3, the adhesive layer 6, the inner skin 2 reduces the stress concentration in the radome of the sonar antenna.

Полезная модель позволила получить технический результат, а именно, обеспечила уменьшение концентрации напряжений между слоями стенки обтекателя антенны гидроакустической станции за счет выравнивания механических характеристик соединяемых слоев стенки.The utility model made it possible to obtain a technical result, namely, it provided a decrease in the stress concentration between the wall layers of the fairing of the sonar antenna due to the alignment of the mechanical characteristics of the connected wall layers.

Claims

Hydroacoustic station antenna cowl comprising an outer skin and an inner skin, between which an aggregate reinforced with discrete elements is glued, characterized in that the adhesive layer between the aggregate and the outer skin, and the adhesive layer between the filler and the inner skin are reinforced with discrete particles.