RU2626406C1 - Method of thermal testing of radio transparent cowls - Google Patents

Method of thermal testing of radio transparent cowls Download PDF

Info

Publication number
RU2626406C1
RU2626406C1 RU2016133957A RU2016133957A RU2626406C1 RU 2626406 C1 RU2626406 C1 RU 2626406C1 RU 2016133957 A RU2016133957 A RU 2016133957A RU 2016133957 A RU2016133957 A RU 2016133957A RU 2626406 C1 RU2626406 C1 RU 2626406C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fairing
reflectors
rpo
radio
heating
Prior art date
Application number
RU2016133957A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Семёнович Райлян
Михаил Юрьевич Русин
Василий Иванович Фокин
Александр Петрович Шадрин
Виталий Петрович Крылов
Original Assignee
Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" filed Critical Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина"
Priority to RU2016133957A priority Critical patent/RU2626406C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2626406C1 publication Critical patent/RU2626406C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4026—Antenna boresight
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4052—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes
    • G01S7/4056—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes specially adapted to FMCW
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/40—Radiating elements coated with or embedded in protective material

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: temperature field on the outer surface of the fairing is created by focusing on the surface with the help of parabolic reflectors of radiation from separate linear infrared radiators that are located along the focal lines of the reflectors. Radiators with reflectors are located along and around the axis of the fairing at such a distance that its ratio to the radius of the fairing was more than ten. Inside the cowl, there is a receiving antenna, and from the outside on the side of the nose of the cowl, the transmitting antenna or vice versa.
EFFECT: control of the radio-technical characteristics of the radio-transparent cowl under conditions simulating aerodynamic heating.
1 dwg

Description

Изобретение относится к технике наземных испытаний головных частей (обтекателей) летательных аппаратов (ЛА), а именно к способам контроля радиотехнических характеристик (РТХ) радиопрозрачного обтекателя (РПО) в условиях, имитирующих аэродинамический нагрев.The invention relates to techniques for ground testing of head parts (fairings) of aircraft (LA), and in particular to methods for monitoring the radio technical characteristics (PTX) of a radiolucent fairing (RPO) under conditions simulating aerodynamic heating.

Наиболее широкое распространение в практике наземных тепловых испытаний получил способ инфракрасного нагрева, в котором нагрев осуществляется с помощью инфракрасных излучателей (нагревателей) [Баранов А.Н., Белозеров Л.Г., Ильин Ю.С., Кутьинов В.Ф. Статические испытания на прочность сверхзвуковых самолетов. - М.: Машиностроение. - 1974. - 344 с.]. При таком способе нагрева инфракрасные нагреватели обычно находятся на близком расстоянии от объекта испытаний. В этом случае с целью исключения искажений электромагнитного поля при контроле РТХ необходимо периодически отводить инфракрасные нагреватели от объекта, что занимает определенное время. В этих условиях нельзя говорить о непрерывном и точном определении РТХ при нагреве, так как объект испытаний успевает остыть во время разведения нагревателей.The most widespread practice in ground-based thermal testing is the method of infrared heating, in which heating is carried out using infrared emitters (heaters) [Baranov AN, Belozerov LG, Ilyin Yu.S., Kutinov V.F. Static strength tests of supersonic aircraft. - M.: Mechanical Engineering. - 1974. - 344 p.]. With this heating method, infrared heaters are usually located at a close distance from the test object. In this case, in order to eliminate electromagnetic field distortions during PTX monitoring, it is necessary to periodically remove infrared heaters from the object, which takes a certain time. Under these conditions, it is impossible to talk about the continuous and accurate determination of PTX during heating, since the test object has time to cool during the dilution of the heaters.

Наиболее близким по технической сущности является способ теплора-диотехнических испытаний радиопрозрачных обтекателей летательных аппаратов [патент №2525844, Российская Федерация, МПК7 G01S 7/40, опубл. 20.08.2014], включающий измерение РТХ РПО (с помощью встроенной в имитатор рабочего отсека ЛА с исследуемым образцом РПО радиоизмерительной аппаратуры с активной фазовой антенной решеткой (АФАР)) после процесса нагревания поверхности РПО теплонагревательными приборами (ТЭНами) с заданным распределением температур, имитирующим разогрев РПО нестационарным встречным потоком воздуха в полете. Имитатор рабочего отсека установлен на стапеле с опорно-поворотным механизмом и для проведения измерений РТХ РПО его (отсек) периодически разворачивают на 180° с перемещением рабочей области исследуемого образца РПО из зоны нагрева в измерительную зону стенда и обратно, при этом внутри измерительной зоны отсек с исследуемым образцом РПО вращают в пределах углового сектора ±30° синхронно с перемещением луча АФАР.The closest in technical essence is the method of thermo-thermotechnical testing of radiolucent fairings of aircraft [patent No. 2525844, Russian Federation, IPC 7 G01S 7/40, publ. 08/20/2014], including the measurement of the RTX RPO (using the built-in simulator of the working compartment of the aircraft with the studied RPO sample of radio measuring equipment with an active phase antenna array (AFAR)) after the surface of the RPO is heated by heating devices (TENs) with a given temperature distribution that simulates heating RPO unsteady oncoming air flow in flight. The simulator of the working compartment is mounted on a slipway with a pivoting mechanism and for RTX RPO measurements, it (compartment) is periodically rotated 180 ° with moving the working area of the RPO sample under study from the heating zone to the measuring zone of the bench and vice versa, while inside the measuring zone there is a compartment with the studied RPO sample is rotated within the angular sector ± 30 ° synchronously with the movement of the AFAR beam.

Данный способ позволяет сократить время между циклами нагрева и охлаждения, но не обеспечивает непрерывный контроль РТХ в процессе нагрева. За время поворота происходит охлаждение РПО, причем это охлаждение происходит особенно сильно, если РПО изготовлен из материала с малой теплоемкостью, например, из керамики.This method allows to reduce the time between heating and cooling cycles, but does not provide continuous PTX monitoring during heating. During the rotation, the RPO is cooled, and this cooling occurs especially strongly if the RPO is made of a material with low heat capacity, for example, ceramic.

Задачей изобретения является повышение точности определения зависимостей изменения РТХ от внешних воздействий за счет непрерывного контроля РТХ РПО в условиях, имитирующих аэродинамический нагрев.The objective of the invention is to increase the accuracy of determining the dependence of the PTX changes on external influences due to the continuous monitoring of the PTX RPO under conditions simulating aerodynamic heating.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе тепловых испытаний радиопрозрачных обтекателей, включающем нагрев наружной поверхности обтекателя, имитирующий тепловое воздействие нестационарного встречного потока воздуха в полете, и измерение радиотехнических характеристик обтекателя, отличающийся тем, что нагрев осуществляют за счет фокусировки излучения параболическими рефлекторами от отдельных линейных инфракрасных излучателей, которые расположены вдоль фокусных линий рефлекторов, причем излучатели с рефлекторами расположены вдоль и вокруг оси обтекателя на таком расстоянии, чтобы его отношение к радиусу обтекателя было больше десяти, внутри обтекателя установлена приемная, а снаружи со стороны носа обтекателя передающая антенна или наоборот.The specified technical result is achieved in that in the method of thermal testing of radiolucent fairings, including heating the outer surface of the fairing, simulating the thermal effect of unsteady oncoming air flow in flight, and measuring the radio characteristics of the fairing, characterized in that the heating is carried out by focusing the radiation from individual parabolic reflectors linear infrared emitters, which are located along the focal lines of the reflectors, and emitters with reflect The spacers are located along and around the axis of the fairing at such a distance that its ratio to the radius of the fairing is more than ten, a receiving antenna is installed inside the fairing, and a transmitting antenna from the outside of the nose of the fairing or vice versa.

Повышение точности определения зависимостей изменения РТХ от внешних воздействий достигается за счет непрерывного контроля РТХ РПО в условиях, имитирующих аэродинамический нагрев. Непрерывный контроль РТХ при нагреве обеспечивается удалением источников нагрева от поверхности РПО на такое расстояние, чтобы не вносились искажения в электромагнитное поле, создаваемое передающей антенной. Для этой цели используются инфракрасные источники нагрева (излучатели), расположенные на удалении от РПО, и рефлекторы, которые фокусируют излучение от излучателей на поверхности РПО. Так как РПО представляет из себя протяженный объект, для этих целей необходимо использовать линейные излучатели и рефлекторы с параболическим сечением, расположенные вдоль оси РПО. В этом случае инфракрасное излучение будет концентрироваться на РПО в виде накладывающихся фокальных пятен. Опытным путем установлено, что в электромагнитное поле, создаваемое передающей антенной, не вносятся искажения в случае, если отношение расстояния между осью обтекателя и излучателями с рефлекторами к радиусу обтекателя больше десяти.Improving the accuracy of determining the dependences of PTX changes on external influences is achieved through continuous monitoring of RTX RPO in conditions simulating aerodynamic heating. Continuous monitoring of PTX during heating is ensured by the removal of heat sources from the surface of the RPO at such a distance that distortions are not introduced into the electromagnetic field created by the transmitting antenna. For this purpose, infrared heat sources (emitters) located at a distance from the RPO and reflectors that focus the radiation from the emitters on the surface of the RPO are used. Since the RPO is an extended object, for these purposes it is necessary to use linear emitters and reflectors with a parabolic section located along the RPO axis. In this case, infrared radiation will be concentrated on the RPO in the form of superimposed focal spots. It was experimentally established that no distortions are introduced into the electromagnetic field created by the transmitting antenna if the ratio of the distance between the axis of the fairing and the radiators with reflectors to the radius of the fairing is more than ten.

Способ иллюстрирует схема, представленная на фигуре. РПО 1 смонтирован на опоре 6. Внутри РПО расположена передающая антенна 2. Излучатели 3 с параболическими рефлекторами 4 располагаются на расстоянии от обтекателя на каркасе 5, на котором (в верхней части) смонтирована приемная антенна 8, причем вся установка в целом закрыта в безэховой камере 7.The method illustrates the diagram shown in the figure. RPO 1 is mounted on a support 6. Inside the RPO is a transmitting antenna 2. Emitters 3 with parabolic reflectors 4 are located at a distance from the fairing on the frame 5, on which (at the top) the receiving antenna 8 is mounted, and the whole installation is closed in an anechoic chamber 7.

Предложенный способ обеспечит повышение точности определения зависимостей изменения РТХ от внешних воздействий за счет непрерывного контроля РТХ РПО в условиях, имитирующих аэродинамический нагрев.The proposed method will improve the accuracy of determining the dependences of the PTX changes on external influences due to the continuous monitoring of the PTX RPO under conditions simulating aerodynamic heating.

Источники информацииInformation sources

1. Баранов А.Н., Белозеров Л.Г., Ильин Ю.С., Кутьинов В.Ф. Статические испытания на прочность сверхзвуковых самолетов. - М.: Машиностроение. - 1974. - 344 с., аналог.1. Baranov A.N., Belozerov L.G., Ilyin Yu.S., Kutinov V.F. Static strength tests of supersonic aircraft. - M.: Mechanical Engineering. - 1974. - 344 p., Analogue.

2. Патент №2525844, Российская Федерация, МПК7 G01S 7/40, опубл. 20.08.2014, прототип.2. Patent No. 2525844, Russian Federation, IPC 7 G01S 7/40, publ. 08/20/2014, prototype.

Claims (1)

Способ тепловых испытаний радиопрозрачных обтекателей, включающий нагрев наружной поверхности обтекателя, имитирующий тепловое воздействие нестационарного встречного потока воздуха в полете, и измерение радиотехнических характеристик обтекателя, отличающийся тем, что нагрев осуществляют за счет фокусировки излучения параболическими рефлекторами от отдельных линейных инфракрасных излучателей, которые расположены вдоль фокусных линий рефлекторов, причем излучатели с рефлекторами расположены вдоль и вокруг оси обтекателя на таком расстоянии, чтобы его отношение к радиусу обтекателя было больше десяти, внутри обтекателя установлена приемная, а снаружи со стороны носа обтекателя передающая антенна или наоборот.The method of thermal testing of radiolucent fairings, including heating the outer surface of the fairing, simulating the thermal effect of unsteady oncoming air flow in flight, and measuring the radio characteristics of the fairing, characterized in that the heating is carried out by focusing the radiation by parabolic reflectors from individual linear infrared emitters that are located along the focal lines of reflectors, and emitters with reflectors are located along and around the axis of the fairing on such distance, so that its relation to the radius of the fairing is more than ten, a receiving antenna is installed inside the fairing, and a transmitting antenna from the outside of the nose of the fairing or vice versa.
RU2016133957A 2016-08-18 2016-08-18 Method of thermal testing of radio transparent cowls RU2626406C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016133957A RU2626406C1 (en) 2016-08-18 2016-08-18 Method of thermal testing of radio transparent cowls

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016133957A RU2626406C1 (en) 2016-08-18 2016-08-18 Method of thermal testing of radio transparent cowls

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2626406C1 true RU2626406C1 (en) 2017-07-27

Family

ID=59495715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016133957A RU2626406C1 (en) 2016-08-18 2016-08-18 Method of thermal testing of radio transparent cowls

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2626406C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2694237C1 (en) * 2018-10-03 2019-07-10 Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" Method for heat tests of radiotransparent fairings
RU2715475C1 (en) * 2019-07-04 2020-02-28 Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» Thermal testing method of ceramic fairings

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5066921A (en) * 1990-08-01 1991-11-19 General Dynamics, Electronics Division Radome diagnostic system
US5371505A (en) * 1993-04-22 1994-12-06 Microwave Power Devices, Inc. Radome test systems and methods
RU2345042C2 (en) * 2007-01-29 2009-01-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Heat-resistant highly porous filamentous heat-insulating and sound-absorbing material and method of its manufacturing
JP2010043872A (en) * 2008-08-08 2010-02-25 Toyota Motor Corp Radar device and optical axis adjusting device
US7761756B2 (en) * 2006-05-15 2010-07-20 Micronas Gmbh Circuit configuration with serial test interface or serial test operating-mode procedure
RU2436206C1 (en) * 2010-09-20 2011-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Method of making antenna dome cladding from quartz ceramic
RU2525844C1 (en) * 2013-01-23 2014-08-20 Открытое акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" Method for conducting thermal-radar tests on radioparent aircraft radomes
JP2019043872A (en) * 2017-08-31 2019-03-22 国立大学法人東北大学 Cartilage matrix-degrading enzyme production inhibitor

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5066921A (en) * 1990-08-01 1991-11-19 General Dynamics, Electronics Division Radome diagnostic system
US5371505A (en) * 1993-04-22 1994-12-06 Microwave Power Devices, Inc. Radome test systems and methods
US7761756B2 (en) * 2006-05-15 2010-07-20 Micronas Gmbh Circuit configuration with serial test interface or serial test operating-mode procedure
RU2345042C2 (en) * 2007-01-29 2009-01-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Heat-resistant highly porous filamentous heat-insulating and sound-absorbing material and method of its manufacturing
JP2010043872A (en) * 2008-08-08 2010-02-25 Toyota Motor Corp Radar device and optical axis adjusting device
RU2436206C1 (en) * 2010-09-20 2011-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Method of making antenna dome cladding from quartz ceramic
RU2525844C1 (en) * 2013-01-23 2014-08-20 Открытое акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" Method for conducting thermal-radar tests on radioparent aircraft radomes
JP2019043872A (en) * 2017-08-31 2019-03-22 国立大学法人東北大学 Cartilage matrix-degrading enzyme production inhibitor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2694237C1 (en) * 2018-10-03 2019-07-10 Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" Method for heat tests of radiotransparent fairings
RU2715475C1 (en) * 2019-07-04 2020-02-28 Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» Thermal testing method of ceramic fairings

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101462599B (en) Novel terrestrial globe simulator for static state infrared horizon ground detection
CN100364857C (en) Earth simulator for earth's surface detection suitable for double cone scanning type infrared horizon instrument
CN109632267B (en) Dynamic optical target simulation device and dynamic imaging test equipment and method
CN109632867B (en) Test system and method for evaluating hypersonic ablation resistance of material
RU2626406C1 (en) Method of thermal testing of radio transparent cowls
CN105738295A (en) Emissivity measuring device based on tri-off-axis parabolic mirrors and double reference black bodies
CN107101994A (en) A kind of spectral emissivity measurement apparatus of opaque material
RU2583845C1 (en) Heater for bench for thermal and ratio tests of radioparent fairings
CN103900422B (en) Multiband target/Background generation device
RU2525844C1 (en) Method for conducting thermal-radar tests on radioparent aircraft radomes
CN104215659A (en) Infrared lamp single-lamp radiation characteristic test system under vacuum thermal environment
Monte et al. Radiometric calibration of the in-flight blackbody calibration system of the GLORIA interferometer
RU2625637C1 (en) Method of heat resistance tests of hypersonic aircrafts cowlings and installation for its realisation
CN108007579A (en) Hyperthermal material spectral emissivity measuring system and its application method
Groer et al. Development and test of a high flux calorimeter at DLR Cologne
RU2694115C1 (en) Method of determining degree of blackness of surface of natural fairings of missiles during thermal tests and installation for its implementation
RU2694237C1 (en) Method for heat tests of radiotransparent fairings
CN206540558U (en) Earth simulator for earth for different linear array infrared earth sensor attitude measurements
Wang et al. Radiation effect of aerodynamically heated optical dome on airborne infrared system
CN106767909B (en) Earth simulator for measuring attitude of linear array infrared earth sensor
Krankenhagen et al. Determination of the spatial energy distribution generated by means of a flash lamp
CN206281500U (en) For the earth simulator for earth of linear array infrared earth sensor attitude measurement
CN106595706B (en) A kind of earth simulator for earth becoming track profile measurement for linear array earth sensor
Zyla A Calibrated Blackbody Source for Testing Next-Generation Wavefront Actuators
CN110530524A (en) A kind of direction emissivity rapid measurement device based on energy method