RU2644621C1 - Antenna dome - Google Patents
Antenna dome Download PDFInfo
- Publication number
- RU2644621C1 RU2644621C1 RU2017105185A RU2017105185A RU2644621C1 RU 2644621 C1 RU2644621 C1 RU 2644621C1 RU 2017105185 A RU2017105185 A RU 2017105185A RU 2017105185 A RU2017105185 A RU 2017105185A RU 2644621 C1 RU2644621 C1 RU 2644621C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- resistant
- screen
- dome
- shield
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q1/00—Details of selecting apparatus or arrangements
- H04Q1/18—Electrical details
- H04Q1/30—Signalling arrangements; Manipulation of signalling currents
- H04Q1/40—Signalling arrangements; Manipulation of signalling currents whereby duration of pulse or interval between two pulses is variable
- H04Q1/42—Signalling arrangements; Manipulation of signalling currents whereby duration of pulse or interval between two pulses is variable involving the position of a pulse in a cycle
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области авиационно-ракетной техники, преимущественно к конструкциям носовых радиопрозрачных обтекателей с оболочками, изготавливаемыми из жаропрочных неорганических (керамических) диэлектрических материалов, являющихся укрытием от аэродинамического воздействия антенных устройств головок самонаведения (АУ ГСН).The invention relates to the field of aeronautical rocket technology, mainly to designs of nasal radiolucent fairings with shells made of heat-resistant inorganic (ceramic) dielectric materials, which are a shelter from the aerodynamic effects of antenna homing heads (AU GOS).
К числу технических проблем, связанных с обеспечением заданных радиотехнических характеристик (РТХ) систем самонаведения в условиях длительных и высокоскоростных полетов современных ракет, относятся:Among the technical problems associated with providing the specified radio technical characteristics (PTX) of homing systems in the conditions of long and high-speed flights of modern missiles include:
- длительное аэродинамическое воздействие на обтекатель в полете ракеты приводит к повышенному нагреву внутренней полости оболочки и АУ ГСН за счет радиационного излучения от сильно нагретой внутренней поверхности керамической оболочки;- prolonged aerodynamic impact on the fairing during the flight of the rocket leads to increased heating of the inner cavity of the shell and the AC of the seeker due to radiation from a very heated inner surface of the ceramic shell;
- радиационный нагрев зеркала антенны и близость волноводного тракта к нагретой оболочке диктуют необходимость в установке экранирующих элементов во внутренней полости обтекателя для защиты АУ ГСН.- the radiation heating of the antenna mirror and the proximity of the waveguide path to the heated shell dictate the need to install shielding elements in the internal cavity of the fairing to protect the AC of the GOS.
Чтобы обеспечить нормальное функционирование АУ ГСН в радиопрозрачной зоне и в зоне размещения волноводного тракта, во внутренней полости обтекателя устанавливается радиопрозрачный теплозащитный экран, снижающий радиационный нагрев антенной системы от нагретой внутренней поверхности керамической оболочки. Такой экран изготавливается из термостойких стеклопластиков или неорганических (керамических) материалов, обладающих низкой теплопроводностью и хорошими диэлектрическими характеристиками, минимизирующими потери излучаемой антенной электромагнитной энергии. Одновременно в нерадиопрозрачной зоне узла соединения экран может выполнять роль промежуточного силового элемента, снижающего нагрев металлического шпангоута и передающего на него внешнюю силовую нагрузку, воспринимаемую керамической оболочкой.In order to ensure the normal operation of the GOS AC in the radiolucent zone and in the zone of the waveguide path, a radiolucent heat shield is installed in the inner cavity of the fairing, which reduces the radiation heating of the antenna system from the heated inner surface of the ceramic shell. Such a screen is made of heat-resistant fiberglass or inorganic (ceramic) materials with low thermal conductivity and good dielectric characteristics, minimizing the loss of electromagnetic energy emitted by the antenna. At the same time, in the non-radio-transparent zone of the connection node, the screen can act as an intermediate power element, which reduces the heating of the metal frame and transfers an external power load perceived by the ceramic shell to it.
Известна конструкция ракетного антенного обтекателя по патенту США №5691736, кл. H01Q 1/42, 1997, состоящая из установленных соосно внешней керамической оболочки, внутренней оболочки, выполняющей функцию теплозащитного экрана, и металлического стыкового шпангоута. Теплозащитный экран куполообразной формы выполнен из легкого высокопористого керамического материала и присоединен к керамической оболочке, которая, в свою очередь, соединена со шпангоутом термостойким адгезивом. При этом между керамической оболочкой и внутренней оболочкой образован воздушный зазор, а металлический шпангоут защищен от внешнего нагрева теплозащитным покрытием в виде дополнительной оболочки.A known design of a rocket antenna fairing according to US patent No. 5691736, class. H01Q 1/42, 1997, consisting of a coaxially mounted outer ceramic shell, an inner shell that acts as a heat shield, and a metal butt frame. The heat shield of the dome shape is made of light highly porous ceramic material and is attached to the ceramic shell, which, in turn, is connected to the frame with a heat-resistant adhesive. In this case, an air gap is formed between the ceramic shell and the inner shell, and the metal frame is protected from external heating by a heat-protective coating in the form of an additional shell.
Недостатком такой конструкции является то, что внутренняя однослойная радиопрозрачная оболочка экрана не обеспечивает защиты зеркала антенного устройства щелевого типа с покрытием, имеющим невысокую теплостойкость, а дополнительная оболочка, защищающая металлический шпангоут узла соединения с соседним отсеком ракеты, не защищает от недопустимого прогрева элементы волноводного тракта АУ ГСН.The disadvantage of this design is that the inner single-layer radiolucent sheath of the screen does not protect the mirrors of the slot-type antenna device with a coating having low heat resistance, and the additional shell that protects the metal frame of the connection node with the neighboring rocket compartment does not protect the elements of the AU waveguide path from unacceptable heating GOS.
Наиболее близким конструктивно-технологическим решением является антенный обтекатель по патенту РФ №2536360, кл. H01Q 1/42, 2014, выбранный в качестве прототипа.The closest structural and technological solution is the antenna fairing according to the patent of the Russian Federation No. 2536360, class. H01Q 1/42, 2014, selected as a prototype.
Обтекатель включает керамическую оболочку, металлический стыковой шпангоут и расположенный соосно с ними во внутренней полости оболочки куполообразный радиопрозрачный теплозащитный экран, выполненный трехслойным в радиопрозрачной части, а в зоне узла соединения представляет теплоизоляционное силовое кольцо, соединенное с оболочкой и металлическим шпангоутом термостойким адгезивом.The fairing includes a ceramic shell, a metal butt frame and a dome-shaped radiolucent heat-transparent shield arranged coaxially with them in the inner cavity of the shell, which is made three-layer in the radiolucent part, and in the area of the connection node is a heat-insulating force ring connected to the shell and the metal frame with heat-resistant adhesive.
Основным недостатком обтекателя является то, что в такой конструкции максимально допустимый нагрев элементов АУ ГСН ограничивается применением для внешних слоев экрана стеклопластиков с открытой пористостью не более 15-20%, имеющих относительно высокую теплопроводность и низкую теплоемкость, что ограничивает допустимый нагрев экрана и, в целом, нагрев обтекателя. Увеличение аэродинамического воздействия на обтекатель приводит к значительному нагреву керамической оболочки и экрана и соответственно к недопустимому нагреву элементов АУ ГСН.The main disadvantage of the fairing is that in such a design the maximum allowable heating of the elements of the AC GOS is limited to the use of fiberglass with an external porosity of not more than 15-20% for the outer layers of the screen having relatively high thermal conductivity and low heat capacity, which limits the allowable screen heating and, in general , fairing heating. The increase in aerodynamic effects on the fairing leads to a significant heating of the ceramic shell and the screen and, accordingly, to unacceptable heating of the elements of the AC GOS.
Стеклопластики с пористостью 25-50% позволяют благодаря их пониженной теплопроводности и повышенной теплоемкости максимально возможно снизить нагрев радиопрозрачной стенки экрана и соответственно антенного устройства. Однако в процессе хранения и эксплуатации обтекателя в условиях внешней среды происходит значительное влагонасыщение пористого экрана, приводящее к изменению его диэлектрических параметров и снижению полученных при изготовлении радиотехнических характеристик АУ ГСН. В процессе автономной работы обтекателя в полете ракеты быстрого удаления влаги и восстановления РТХ, полученных при изготовлении и настройке, не происходит, что приводит к искажению работы системы самонаведения, особенно в обтекателях с широким диапазоном рабочих частот.Fiberglass with a porosity of 25-50% make it possible, due to their reduced thermal conductivity and increased heat capacity, to reduce the heating of the radiolucent wall of the screen and, accordingly, of the antenna device. However, in the process of storage and operation of the fairing in the environment, significant moisture saturation of the porous screen occurs, leading to a change in its dielectric parameters and a decrease in the radio-technical characteristics of the GOS AU obtained in the manufacture of radio-technical characteristics. In the process of autonomous operation of the fairing during the flight of the rocket, rapid removal of moisture and restoration of PTX obtained during manufacture and tuning does not occur, which leads to a distortion of the homing system, especially in fairings with a wide range of operating frequencies.
Кроме того, экспериментально установлено, что при хранении обтекателей в обычных условиях экраны с высокой пористостью, не защищенные от воздействия внешней среды, подвержены образованию плесневых грибов на внешних слоях, что также приводит к нарушению работы антенной системы самонаведения ракеты.In addition, it was experimentally established that when storing fairings under normal conditions, screens with high porosity, not protected from the influence of the external environment, are susceptible to the formation of molds on the outer layers, which also leads to disruption of the antenna homing system of the rocket.
В автономном полете ракеты в закрытой внутренней полости обтекателя, образованной экраном и внутренней поверхностью оболочки (над экраном), происходит увеличение давления за счет нагрева воздуха и испарения влаги, что может привести к потере устойчивости экрана и даже к катастрофическому разрушению обтекателя.In an autonomous flight of a rocket in a closed internal cavity of the fairing formed by the screen and the inner surface of the shell (above the screen), an increase in pressure occurs due to heating of air and evaporation of moisture, which can lead to loss of stability of the screen and even to catastrophic destruction of the fairing.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение работоспособности антенного обтекателя в широком диапазоне рабочих частот при длительном воздействии высокотемпературного нагрева на обтекатель с радиопрозрачным экраном для защиты от нагрева элементов АУ ГСН.The objective of the present invention is to ensure the operability of the antenna fairing in a wide range of operating frequencies with prolonged exposure to high-temperature heating on the fairing with a radiotransparent screen to protect against heating elements of the AC GOS.
Поставленная задача решается тем, что предложен:The problem is solved by the fact that the proposed:
1. Антенный обтекатель, содержащий керамическую оболочку, металлический стыковой шпангоут и расположенный соосно во внутренней полости оболочки куполообразный радиопрозрачный теплозащитный экран, выполненный трехслойным, в котором внешние слои выполнены из термостойкого стеклопластика, а внутренний слой из теплостойкого высокопористого материала, присоединенный к оболочке и шпангоуту через теплоизоляционное кольцо термостойким адгезивом, отличающийся тем, что внешние слои экрана изготовлены из термостойкого стеклопластика с пористостью 25-50% и на внутреннюю поверхность экрана нанесено термостойкое влагозащитное покрытие с коэффициентом излучения ε≤0,4, а в вершине купола экрана установлена втулка из термостойкого диэлектрического материала.1. Antenna fairing containing a ceramic shell, a metal butt frame and located coaxially in the inner cavity of the shell is a domed radiolucent heat-shielding screen made of three-layer, in which the outer layers are made of heat-resistant fiberglass, and the inner layer is made of heat-resistant highly porous material, attached to the shell and the frame through heat-insulating ring with heat-resistant adhesive, characterized in that the outer layers of the screen are made of heat-resistant fiberglass with por 25-50% and a heat-resistant moisture-proof coating with an emissivity ε≤0.4 is applied to the inner surface of the screen, and a sleeve made of heat-resistant dielectric material is installed at the top of the screen dome.
2. Антенный обтекатель по п. 1, отличающийся тем, что внешние слои теплозащитного экрана выполнены из стеклопластика на основе хромалюмофосфатного, полиимидного или кремнийорганического связующих.2. Antenna fairing according to claim 1, characterized in that the outer layers of the heat shield are made of fiberglass based on chromaluminophosphate, polyimide or organosilicon binders.
3. Антенный обтекатель по п. 1, отличающийся тем, что термостойкое влагозащитное покрытие внутренней поверхности экрана выполнено кремнийорганической или фторопластовой эмалью в композиции с кремнийорганической шпатлевкой.3. Antenna fairing according to claim 1, characterized in that the heat-resistant moisture-proof coating of the inner surface of the screen is made of organosilicon or fluoroplastic enamel in a composition with organosilicon putty.
4. Антенный обтекатель по п. 1, отличающийся тем, что втулка выполнена из термостойкого стеклопластика или теплостойкого материала на основе кремнийорганических соединений.4. Antenna fairing according to claim 1, characterized in that the sleeve is made of heat-resistant fiberglass or heat-resistant material based on organosilicon compounds.
На чертеже представлено продольное сечение антенного обтекателя.The drawing shows a longitudinal section of an antenna cowl.
Антенный обтекатель включает керамическую оболочку 1, металлический стыковой шпангоут 2 и радиопрозрачный теплозащитный экран 3 куполообразной формы, состоящий в радиопрозрачной зоне из трех слоев - внешних 4 и 5, выполненных из термостойкого стеклопластика, и внутреннего 6, выполненного из теплостойкого материала (типа войлока или ваты) на основе стеклянного или кремнеземного волокон. В нерадиопрозрачной зоне (зона узла соединения) теплозащитный экран через теплоизоляционное кольцо 7 соосно соединен термостойким адгезивом с оболочкой и шпангоутом.The antenna cowl includes a ceramic shell 1, a
С целью снижения теплопроводности радиопрозрачной стенки экрана и уменьшения нагрева зеркала антенны и элементов волноводного тракта АУ ГСН, внешние слои экрана выполнены из стеклопластика с повышенной пористостью (до 50%), но такой экран требует защиты от влагонасыщения, приводящего к изменению его диэлектрических параметров, снижению грибостойкости, изменению электрической толщины и, в целом, к снижению РТХ обтекателя. Чтобы этого избежать, на поверхность слоя 5, обращенную к антенному устройству, до уровня переднего торца шпангоута 2 нанесено влагозащитное покрытие 8 кремнийорганической или фторопластовой эмалью, например КО-5189 или КО-5105, в композиции с кремнийорганической шпатлевкой КО-0035, втираемой в поры внутреннего слоя. Кроме того, поскольку воздух в полости обтекателя, расположенной над экраном, нагревается раньше и давление в ней возрастает быстрее, чем в полости, расположенной под экраном, разница давлений в полостях может привести к потере устойчивости радиопрозрачной части экрана. С целью выравнивания давления в полостях, в вершине купола экрана установлена втулка 9, изготавливаемая из термостойкого диэлектрического материала, например из материала внешних слоев или из материала на основе кремнийорганических соединений, и через отверстие 10 осуществляется вывод газов из верхней полости.In order to reduce the thermal conductivity of the radiolucent wall of the screen and reduce the heating of the antenna mirror and the elements of the waveguide path of the AU GSN, the outer layers of the screen are made of fiberglass with increased porosity (up to 50%), but such a screen requires protection from moisture saturation, leading to a change in its dielectric parameters, to reduce mushroom resistance, changes in electric thickness and, in general, to reduce the PTX of the fairing. To avoid this, a moisture
Выбор коэффициента излучения термостойкого влагозащитного покрытия обусловлен интенсивностью нагрева внутренней поверхности экрана: чем выше температура внутренней поверхности, тем ниже должен быть коэффициент излучения, который зависит от цвета термостойкой эмали; при этом предпочтительно применение эмали белого цвета с различными оттенками.Emissivity Selection heat-resistant moisture-proof coating due to the intensity of heating of the inner surface of the screen: the higher the temperature of the inner surface, the lower the emissivity should be, which depends on the color of the heat-resistant enamel; while it is preferable to use white enamel with various shades.
На внешний слой 6 экрана, находящийся в полости, защищенной от воздействия внешней среды, влагозащитное покрытие может не наноситься.A moisture protective coating may not be applied to the
Достигнутым результатом применения изобретения является то, что нанесение термостойкого влагозащитного покрытия на внутреннюю поверхность теплозащитного экрана позволяет обеспечить сохранность полученных при изготовлении обтекателя РТХ при длительном хранении и наземной эксплуатации, а также максимально допустимый нагрев системы наведения в процессе автономной работы обтекателя при аэродинамическом воздействии в полете ракеты длительностью до 10-15 минут.The achieved result of the application of the invention is that the application of a heat-resistant moisture-proof coating on the inner surface of the heat-shielding screen allows to ensure the safety of the PTX fairing obtained during the manufacture for long-term storage and ground operation, as well as the maximum allowable heating of the guidance system during the autonomous operation of the fairing during aerodynamic impact during rocket flight lasting up to 10-15 minutes.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017105185A RU2644621C1 (en) | 2017-02-16 | 2017-02-16 | Antenna dome |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017105185A RU2644621C1 (en) | 2017-02-16 | 2017-02-16 | Antenna dome |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2644621C1 true RU2644621C1 (en) | 2018-02-13 |
Family
ID=61226815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017105185A RU2644621C1 (en) | 2017-02-16 | 2017-02-16 | Antenna dome |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2644621C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2738428C1 (en) * | 2020-04-24 | 2020-12-14 | Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» | Antenna fairing |
RU2738430C1 (en) * | 2020-04-24 | 2020-12-14 | Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» | Antenna fairing |
RU2748531C1 (en) * | 2019-12-20 | 2021-05-26 | Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» | Antenna dome |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5457471A (en) * | 1984-09-10 | 1995-10-10 | Hughes Missile Systems Company | Adaptively ablatable radome |
US5691736A (en) * | 1995-03-28 | 1997-11-25 | Loral Vought Systems Corporation | Radome with secondary heat shield |
RU2225664C2 (en) * | 2002-04-22 | 2004-03-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Cone |
RU2536360C1 (en) * | 2013-07-12 | 2014-12-20 | Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Antenna dome |
-
2017
- 2017-02-16 RU RU2017105185A patent/RU2644621C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5457471A (en) * | 1984-09-10 | 1995-10-10 | Hughes Missile Systems Company | Adaptively ablatable radome |
US5691736A (en) * | 1995-03-28 | 1997-11-25 | Loral Vought Systems Corporation | Radome with secondary heat shield |
RU2225664C2 (en) * | 2002-04-22 | 2004-03-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Cone |
RU2536360C1 (en) * | 2013-07-12 | 2014-12-20 | Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Antenna dome |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2748531C1 (en) * | 2019-12-20 | 2021-05-26 | Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» | Antenna dome |
RU2738428C1 (en) * | 2020-04-24 | 2020-12-14 | Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» | Antenna fairing |
RU2738430C1 (en) * | 2020-04-24 | 2020-12-14 | Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» | Antenna fairing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2659586C1 (en) | Antenna dome | |
RU2536360C1 (en) | Antenna dome | |
RU2644621C1 (en) | Antenna dome | |
JPH0993022A (en) | Device with radome with thermal shield | |
US5457471A (en) | Adaptively ablatable radome | |
CN204613464U (en) | Flame-proof cable | |
JP2017519180A (en) | Missile structure wall especially for thermal protection fairing | |
RU2679483C1 (en) | Antenna fairing | |
RU2624793C1 (en) | Antenna cowl | |
RU2716174C1 (en) | Antenna fairing | |
RU2536339C1 (en) | Antenna dome | |
RU2634138C1 (en) | Radio-controlled missile | |
US6943336B2 (en) | Optical window assembly for use in supersonic platform | |
ES2385399T3 (en) | Optical instrument comprising an input cavity in which a mirror is placed | |
JP2016173189A (en) | Missile radome | |
RU2316088C1 (en) | Flying vehicle antenna fairing | |
RU2748531C1 (en) | Antenna dome | |
RU2789319C1 (en) | Antenna heat-shielding multilayer insert | |
RU2277737C1 (en) | Auxiliary heat shield of airborne antenna in head antenna fairing of flying vehicle | |
RU2337437C1 (en) | Missile nose cone | |
JP2017154553A (en) | aircraft | |
RU2256262C1 (en) | Aerial fairing of missile | |
RU2738430C1 (en) | Antenna fairing | |
ES2265326T3 (en) | INFRARED RADIATION ISSUER IN BAND III AND COMPOUND MATERIAL THAT ALLOWS THE ISSUANCE OF SUCH INFRARED RADIATION. | |
RU221262U1 (en) | Radio transparent antenna cover made of silicone fiberglass |