RU2654953C1 - Fairing - Google Patents
Fairing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2654953C1 RU2654953C1 RU2017114070A RU2017114070A RU2654953C1 RU 2654953 C1 RU2654953 C1 RU 2654953C1 RU 2017114070 A RU2017114070 A RU 2017114070A RU 2017114070 A RU2017114070 A RU 2017114070A RU 2654953 C1 RU2654953 C1 RU 2654953C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- adapter
- pins
- ceramic shell
- shell
- fairing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/42—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
Abstract
Description
Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники и преимущественно может быть использовано при изготовлении антенных обтекателей скоростных ракет различных классов.The invention relates to the field of aviation and rocket technology and can mainly be used in the manufacture of antenna fairings for high-speed rockets of various classes.
Известны конструкции обтекателей, представляющих соединение керамических оболочек с металлическими переходниками посредством эластичного клея-герметика и работающих в условиях прогрева и несимметричной нагрузки.Known designs of fairings, representing the connection of ceramic shells with metal adapters by means of elastic adhesive-sealant and working under conditions of heating and asymmetric load.
В патенте RU №2231875, H01Q 1/42, 2004 «Неразъемный узел соединения» неметаллический элемент (керамическая оболочка) соединен компаундом (эластичным адгезивом, клеем-герметиком типа Виксинт) с металлическим элементом - переходником (шпангоутом), обладающим повышенной теплоемкостью и выполненным с группами продольных несквозных пазов на внутренней и наружной поверхностях переходника, равномерно распределенных по окружности. Пазы на поверхностях переходника образуют термокомпенсационные гофры, обращенные внутрь переходника. К торцевым участкам переходника возможно присоединение или выполнение за одно целое с ним сплошных кольцевых элементов.In the patent RU No. 2231875,
Недостатком этого решения является низкая технологичность выполнения несквозных пазов на внутренней поверхности переходника.The disadvantage of this solution is the low adaptability of non-through grooves on the inner surface of the adapter.
Известное техническое решение по патенту RU №2258283, H01Q 1/42, 2005 «Узел крепления керамического обтекателя с металлическим корпусом летательного аппарата» включает керамическую оболочку, металлический шпангоут с продольными пазами, соединенные эластичным термостойким клеем. Продольные пазы выполнены сквозными, шириной 1-2 мм и протяженностью от 1/2 до 2/3 от длины склейки керамического обтекателя с металлическим шпангоутом, при этом пазы расположены по центру склейки, расстояние между ними составляет величину, равную длине склейки, а толщина клеевого шва устанавливается равной наибольшей разности радиальных температурных перемещений керамического обтекателя и шпангоута при максимальном эксплуатационном уровне температур.Known technical solution according to patent RU No. 2258283,
К недостаткам этого технического решения относится то, что:The disadvantages of this technical solution include the fact that:
- при умеренных температурах в элементах соединения (до появления пластичности в клее) и значительно малых (менее 0,1) значениях соотношения толщины слоя клея к опорным площадям между соединяемыми поверхностями элементов эффект термокомпенсации пренебрежимо мал, что может приводить к разрушению керамической оболочки от распора шпангоутом;- at moderate temperatures in the elements of the joint (until plasticity in the adhesive appears) and significantly small (less than 0.1) values of the ratio of the thickness of the adhesive layer to the supporting areas between the joined surfaces of the elements, the effect of thermal compensation is negligible, which can lead to the destruction of the ceramic shell from expansion by the frame ;
- при появлении пластичности от температурного воздействия, например, в клее-герметике Виксинт У2-28, наиболее широко применяемым в узлах соединения обтекателей ракет разных классов, происходит недопустимое, резкое снижение прочности соединения, что приводит к разрушению оболочки или сползанию ее со шпангоута, т.е. к неработоспособности обтекателя;- when plasticity arises from temperature exposure, for example, in Vixint U2-28 adhesive-sealant, the most widely used in the joints of fairings of rockets of different classes, an unacceptable, sharp decrease in the strength of the connection occurs, which leads to the destruction of the shell or its sliding off the frame, t .e. to the inoperability of the fairing;
- при прогреве жесткого фланца шпангоута (при выполнении шпангоута цельным, а не составным) требуемого уровня надежности термокомпенсации распора керамической оболочки за счет вытекания клея через сквозные пазы не достигается из-за высокого уровня напряжений в торцевой области керамической оболочки и разбросов прочности керамического элемента.- when heating the rigid flange of the frame (when the frame is solid, not composite), the required level of reliability of the thermal compensation of the spread of the ceramic shell due to leakage of glue through the through grooves is not achieved due to the high level of stresses in the end region of the ceramic shell and the spread of strength of the ceramic element.
В известном техническом решении «Головной антенный обтекатель» по патенту RU №2273077, H01Q 1/42, 2006, взятом в качестве прототипа, керамическая оболочка, изготовленная из беспористого материала, не требующего влагозащиты, соединена с переходным металлическим шпангоутом, согласованным по ТКЛР с материалом оболочки, эластичным термостойким адгезивом по сопрягаемым коническим поверхностям, переходной шпангоут соединен соосно со стыковым и ограничен от осевого перемещения с одной стороны двумя взаимно ответными буртиками, выполненными на внутренней поверхности стыкового шпангоута и на наружной поверхности переходного шпангоута, с другой стороны - штифтами, запрессованными в стыковой шпангоут и установленными с зазором в глухие отверстия переходного шпангоута, уплотнительное кольцо установлено в проточку на торце переходного шпангоута.In the well-known technical solution "Head antenna fairing" according to patent RU No. 2273077,
К недостаткам данной конструкции относится то, что:The disadvantages of this design include the fact that:
- несмотря на более высокую прочность беспористого материала оболочки из стеклокерамики такая конструкция уязвима от тепловых эксплуатационных воздействий при увеличении их уровня. Это связано, с одной стороны, с технологическими факторами изготовления керамической оболочки, а с другой стороны, с попытками использования в качестве материала переходного шпангоута более технологичных инварных сплавов, обладающих повышенной жесткостью;- despite the higher strength of the non-porous material of the glass-ceramic shell, such a design is vulnerable to thermal operational influences with an increase in their level. This is due, on the one hand, to the technological factors of manufacturing a ceramic shell, and on the other hand, to attempts to use more technological invar alloys with increased rigidity as a transition frame material;
- в конструкции переходного металлического шпангоута не предусмотрены эластичные элементы термокомпенсации для снижения напряженно деформированного состояния (НДС) в торцевой части керамической оболочки.- the design of the transition metal frame does not provide elastic elements of thermal compensation to reduce the stress-strain state (VAT) in the end part of the ceramic shell.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение несущей способности и надежности обтекателя при расширении температурного диапазона эксплуатации за счет повышения термокомпенсирующей способности шпангоута.The objective of the invention is to increase the bearing capacity and reliability of the fairing while expanding the temperature range of operation by increasing the heat-compensating ability of the frame.
Выполнение указанной задачи достигается тем, что предложен обтекатель, включающий керамическую оболочку, соединенную эластичным адгезивом с металлическим шпангоутом, состоящим из переходника из инварного сплава и стыкового элемента, соединенных между собой с помощью буртов и штифтов, и уплотнительного кольца, отличающийся тем, что на наружной поверхности переходника в области его соединения с торцевой зоной керамической оболочки выполнена кольцевая проточка, перпендикулярно которой в части соединения переходника с оболочкой выполнены равномерно расположенные по окружности прорези, в бурте переходника выполнены дискретно расположенные опорный элемент, прилегающий к бурту стыкового элемента, и крепежный элемент в области штифтов, в опорном элементе выполнены осевые пазы, размещенные в шахматном порядке относительно прорезей переходника, а в крепежном элементе выполнена дополнительная кольцевая проточка.The fulfillment of this task is achieved by the fact that a fairing is proposed that includes a ceramic shell connected by an elastic adhesive with a metal frame, consisting of an adapter from an invar alloy and a butt element, interconnected by collars and pins, and a sealing ring, characterized in that on the outer the surface of the adapter in the area of its connection with the end zone of the ceramic shell is made an annular groove, perpendicular to which in the part of the connection of the adapter with the shell is made Evenly spaced around the circumference of the slots, in the shoulder of the adapter there are made discretely arranged support element adjacent to the shoulder of the butt element and the fastening element in the region of the pins, axial grooves are made in a staggered staggered position relative to the slots of the adapter, and an additional element is made in the fastening element ring groove.
На чертеже представлена заявленная конструкция обтекателя.The drawing shows the claimed design of the fairing.
Обтекатель содержит керамическую оболочку 1, соединенную эластичным адгезивом 2 с металлическим шпангоутом, состоящим из переходника 3 из инварного сплава и стыкового элемента 4, которые связаны с помощью буртов и штифтов 5.The fairing contains a
На наружной поверхности переходника 3 в области его соединения с торцевой зоной керамической оболочки 1 выполнена кольцевая проточка 6, перпендикулярно которой в направлении носовой части переходника выполнены равномерно расположенные по окружности прорези 7. Кольцевая проточка 6 заполняется при сборке обтекателя клеем-герметиком 2 с образованием эластичной обечайки 8.On the outer surface of the
В бурте переходника выполнены дискретно расположенные опорный элемент 9, прилегающий к бурту стыкового элемента, и крепежный элемент 10. В опорном элементе бурта выполнены осевые пазы 11, расположенные в шахматном порядке относительно прорезей 7 переходника 3. На наружной поверхности крепежного элемента бурта выполнена дополнительная кольцевая проточка 12.In the adapter collar, there are made discretely arranged support element 9 adjacent to the collar of the butt element and the
В качестве уплотнительного кольца установлен гермошнур 13.A
Уточненными расчетами установлено:Refined calculations established:
- напряжения в керамической оболочке реального обтекателя из-за краевых эффектов могут превышать в 1,5-2,0 раза результаты ориентировочных расчетов и их уровень может превышать допустимый для прочности керамики при растяжении. Выполнение прорезей 7 в области склейки переходника 4 значительно (на 30-40%) снижает этот уровень по сравнению с вариантом конструкции по прототипу при эксплуатационном прогреве узла соединения до 250-320°C;- stresses in the ceramic shell of a real fairing due to edge effects can exceed 1.5-2.0 times the results of approximate calculations and their level can exceed the allowable for tensile strength of the ceramic. The implementation of the
- количество и длина прорезей в переходнике выбираются из условия минимизации зоны керамической оболочки, в которой действуют растягивающие напряжения, а также уровня этих напряжений не более 60-70% от допустимой прочности керамики при растяжении, а также с учетом конструктивно-технологических соображений и прочностных требований к переходнику и его элементам.- the number and length of slots in the adapter are selected from the condition of minimizing the zone of the ceramic shell in which tensile stresses act, as well as the level of these stresses not more than 60-70% of the allowable tensile strength of the ceramic, as well as structural and technological considerations and strength requirements to the adapter and its elements.
Эластичная обечайка 8 обеспечивает снижение напряжений в торцевой области керамической оболочки как при тепловых, так и при несимметричных силовых воздействиях.The
Выполнение в бурте переходника дискретно расположенных опорного элемента 9, прилегающего к бурту стыкового элемента 4, и крепежного элемента 10 в области штифтов 5, а также выполнение осевых пазов 11 в опорном элементе 9 бурта переходника 3 и размещение их в шахматном порядке относительно прорезей 7 в носовой части переходника, обеспечивает снижение вероятности отрицательного эффекта возможного защемления штифтов от совместного воздействия тепловых и несимметричных силовых нагрузок и снижает напряжения в торцевой области керамической оболочки.The implementation in the collar of the adapter of the discretely located support element 9 adjacent to the collar of the
Выполнение кольцевой проточки 12 в области штифтов 5 крепежного элемента 10 бурта переходника позволяет за счет образовавшегося воздушного зазора между стыковым и крепежным элементами снизить температуру крепежного элемента и тем самым снизить распорные усилия в керамической оболочке.The implementation of the
Заполнение при сборке прорезей 7 и проточки 6 эластичным клеем-герметиком 2 обеспечивает заданную надежность герметизации обтекателя.Filling during assembly of the
Наличие в обтекателе гермошнура 13 обеспечивает надежную герметизацию соединения обтекателя с корпусом ракеты.The presence in the fairing of the
Введение новых элементов в конструкцию по прототипу обеспечило выполнение более жестких требований к новой конструкции. Обтекатель с керамической оболочкой из стеклокерамики прошел все виды испытаний и выпускается серийно.The introduction of new elements in the design of the prototype ensured the implementation of more stringent requirements for the new design. The fairing with a ceramic shell made of glass-ceramic has passed all types of tests and is mass-produced.
Заявляемая конструкция по сравнению с прототипом позволяет повысить температурные и силовые эксплуатационные параметры обтекателей ракет разных классов. На основе предлагаемого изобретения созданы обтекатели для перспективных ракет класса «воздух-воздух» с применением различных керамических материалов.The inventive design in comparison with the prototype allows to increase the temperature and power operational parameters of the fairings of rockets of different classes. On the basis of the invention, fairings for promising air-to-air missiles using various ceramic materials are created.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017114070A RU2654953C1 (en) | 2017-04-21 | 2017-04-21 | Fairing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017114070A RU2654953C1 (en) | 2017-04-21 | 2017-04-21 | Fairing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2654953C1 true RU2654953C1 (en) | 2018-05-23 |
Family
ID=62202632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017114070A RU2654953C1 (en) | 2017-04-21 | 2017-04-21 | Fairing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2654953C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2690040C1 (en) * | 2018-09-20 | 2019-05-30 | Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" (АО "ОНПП "Технология" им. А.Г. Ромашина") | Antenna fairing |
RU2730901C1 (en) * | 2019-10-07 | 2020-08-26 | 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 |
RU2742294C1 (en) * | 2020-07-07 | 2021-02-04 | Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» | Fairing |
RU2793304C1 (en) * | 2022-06-03 | 2023-03-31 | Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г.Ромашина" | Antenna fairing |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
RU2258283C1 (en) * | 2004-03-19 | 2005-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Attachment point between ceramic fairing and flying-vehicle body |
RU2273077C1 (en) * | 2004-11-09 | 2006-03-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Antenna nose fairing |
RU2559732C1 (en) * | 2014-04-14 | 2015-08-10 | Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Attachment fitting of ceramic cover of antenna dome to metal frame |
-
2017
- 2017-04-21 RU RU2017114070A patent/RU2654953C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
RU2258283C1 (en) * | 2004-03-19 | 2005-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Attachment point between ceramic fairing and flying-vehicle body |
RU2273077C1 (en) * | 2004-11-09 | 2006-03-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Antenna nose fairing |
RU2559732C1 (en) * | 2014-04-14 | 2015-08-10 | Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Attachment fitting of ceramic cover of antenna dome to metal frame |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2690040C1 (en) * | 2018-09-20 | 2019-05-30 | Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" (АО "ОНПП "Технология" им. А.Г. Ромашина") | Antenna fairing |
RU2730901C1 (en) * | 2019-10-07 | 2020-08-26 | 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 |
RU2742294C1 (en) * | 2020-07-07 | 2021-02-04 | Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» | Fairing |
RU2793304C1 (en) * | 2022-06-03 | 2023-03-31 | Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г.Ромашина" | Antenna fairing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2654953C1 (en) | Fairing | |
US6736401B2 (en) | Laminated finger seal with ceramic composition | |
US10233764B2 (en) | Fabric seal and assembly for gas turbine engine | |
EP2255086B1 (en) | Stave and ring cmc nozzle | |
US10151209B2 (en) | Sealing system made of ceramic fiber composite materials | |
US9964214B2 (en) | Seal with non-metallic interface | |
RU2225664C2 (en) | Cone | |
US20180187890A1 (en) | Flexible swirlers | |
RU2464679C1 (en) | Antenna dome | |
RU2624793C1 (en) | Antenna cowl | |
RU2697516C1 (en) | Antenna fairing (versions) | |
RU2459325C1 (en) | Missile nose fairing | |
RU2337437C1 (en) | Missile nose cone | |
RU2581886C1 (en) | Attachment assembly of ceramic fairing with metal casing of aircraft | |
RU2536361C1 (en) | Antenna dome | |
RU2626795C1 (en) | Node of connection of ceramic shell with metallic bend | |
RU2258283C1 (en) | Attachment point between ceramic fairing and flying-vehicle body | |
RU2316088C1 (en) | Flying vehicle antenna fairing | |
RU2650085C1 (en) | Fairing | |
US2376995A (en) | Flexible joint | |
US2781205A (en) | Sealed flexible duct joint | |
RU2280301C1 (en) | Flying-vehicle nose fairing | |
RU2494504C1 (en) | Antenna dome | |
RU2451372C1 (en) | Blister | |
RU2189672C1 (en) | Missile antenna nose fairing |