RU2722559C2

RU2722559C2 - Structure of broad-band radioparent radome and method of its manufacture

Info

Publication number: RU2722559C2
Application number: RU2017137587A
Authority: RU
Inventors: Владимир Евгеньевич Биткин; Александр Владимирович Денисов; Владимир Владимирович Агапов; Виталий Геннадьевич Чертов; Нина Александровна Люлина; Андрей Викторович Бородавин; Ольга Геннадьевна Жидкова; Денис Сергеевич Лёвин; Александра Александровна Дунаева
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Пластик"
Priority date: 2017-10-26
Filing date: 2017-10-26
Publication date: 2020-06-01
Also published as: RU2017137587A3; RU2017137587A

Abstract

FIELD: radio engineering and communications.

SUBSTANCE: this device relates to radio engineering and can be used as a broadband radioparent radome for protection of antennae, including stations installed on aircraft engineering, against the effect of mechanical and climatic factors. Technical result is achieved due to the fact that radome wall made of fiberglass has working areas filled with syntactic foam, and when you build the package in the working area of the fairing between layers of fiberglass prepreg stacked sinpreg layers, with the subsequent formation of a package by pressing.

EFFECT: creation of mechanically strong broadband radioparent radome for antennae, simplification of manufacturing technology, reduction of technological cycle of article manufacture.

2 cl, 1 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве широкополосного радиопрозрачного обтекателя (РПО) для защиты антенн, в том числе станций, устанавливаемых на авиационной технике, от влияния механических и климатических факторов.The invention relates to radio engineering and can be used as a broadband radiolucent fairing (RPO) to protect antennas, including stations installed on aircraft, from the influence of mechanical and climatic factors.

К таким РПО предъявляются жесткие требования по обеспечению:These RPOs have stringent requirements to ensure:

- радиопрозрачности на уровне 85-95% в заданном диапазоне длин волн для реальных условий эксплуатации;- radio transparency at a level of 85-95% in a given wavelength range for real operating conditions;

- достаточной прочности при небольшой массе;- sufficient strength with a small mass;

- технологичности изготовления.- manufacturability.

Уровень техникиState of the art

Известны различные радиопрозрачные укрытия, например с монолитными радиопрозрачными стенками. Однако они имеют большую массу. Наиболее часто в качестве облегченных заполнителей используют соты, стеклосетчатые заполнители, пенопласты и синтактные пены (И.Г. Гуртовник, В.И. Соколов и др. «Радиопрозрачные изделия из стеклопластиков», М., «Мир», 2003 г., с 16-17, рис. 1.4-2, 1.4-3, с. 135, рис. 5-1). Причем применение материалов с низким значением диэлектрической проницаемости, например, синтактных пен, позволяет создать радиопрозрачную стенку, работающую в широком диапазоне длин волн. Однако данные материалы имеют относительно невысокие физико-механические свойства, такие как - предел прочности и модуль упругости при сжатии (И.Г. Гуртовник, В.И. Соколов и др. «Радиопрозрачные изделия из стеклопластиков», М., «Мир», 2003 г., с. 140-145, рис. 5.2-2.; 5.2-5).Various translucent shelters are known, for example with monolithic translucent walls. However, they have a large mass. Most often, honeycombs, fiberglass aggregates, foams and syntactic foams are used as lightweight aggregates (I. G. Gurtovnik, V. I. Sokolov et al. “Radiolucent fiberglass products”, M., Mir, 2003, p. 16-17, Fig. 1.4-2, 1.4-3, p. 135, Fig. 5-1). Moreover, the use of materials with a low dielectric constant, for example, syntactic foams, allows you to create a radio-transparent wall that works in a wide range of wavelengths. However, these materials have relatively low physical and mechanical properties, such as tensile strength and elastic modulus in compression (I. G. Gurtovnik, V. I. Sokolov and others. “Radiolucent fiberglass products”, M., “Mir”, 2003, p. 140-145, Fig. 5.2-2; 5.2-5).

Наиболее близким прототипом предлагаемого изобретения является РАДИОПРОЗРАЧНОЕ УКРЫТИЕ ДЛЯ АНТЕНН, СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ (патент RU 2419927 С1 от 02.12.2009). Радиопрозрачное укрытие для антенн, имеющее многослойную конструкцию и одинаковую толщину стенки оболочки, выполненное без фланцев, содержит прочные внутреннюю и наружную обшивки из стеклопластика, между которыми находится слой-наполнитель из стеклосотопласта, приклеенного к внутренней обшивке радиопрозрачным быстроотверждающимся компаундом и заполненного синтактной пеной.The closest prototype of the present invention is a RADIO-TRANSPARENT COVERING FOR ANTENNAS, A METHOD OF ITS MANUFACTURE (patent RU 2419927 C1 of 02.12.2009). A radiotransparent shelter for antennas having a multilayer structure and the same shell wall thickness, made without flanges, contains strong inner and outer fiberglass sheaths, between which there is a filler layer made of fiberglass, glued to the inner sheath with a radiolucent fast-curing compound and filled with syntactic foam.

Недостатками описанной конструкции являются невысокая, по сравнению с монолитной стенкой, прочность при одинаковой толщине, а также меньшая стабильность механических свойств из-за наличия клеевых соединений, вызванная большим числом технологических дефектов, в отличие от монолитной прессованной конструкции.The disadvantages of the described construction are the low strength compared to the monolithic wall with the same thickness, as well as the lower stability of mechanical properties due to the presence of adhesive joints caused by a large number of technological defects, in contrast to the monolithic pressed structure.

В качестве способа изготовления конструкции данного радиопрозрачного укрытия выбран метод наслаивания и вакуумного формования, который включает: выполнение на жесткой форме, повторяющей внутренний контур радиопрозрачного укрытия, слоя внутренней обшивки, склеиванием набора стеклотканей разной толщины и его вакуумное формование; приклеивание слоя стеклосотопласта к внутренней обшивке укрытия радиопрозрачным быстроотверждающимся компаундом и заполнение этого слоя синтактной пеной; выполнение наружной обшивки склеиванием набора стеклотканей разной толщины, армирование ее с внутренней стороны стеклосеткой и вакуумное формование.As a method of manufacturing the design of this radiotransparent shelter, the method of layering and vacuum molding is selected, which includes: performing on a rigid form, repeating the inner contour of the radiotransparent shelter, a layer of inner lining, gluing a set of fiberglass of different thicknesses and vacuum molding; gluing a layer of fiberglass plastic to the inner sheathing of the shelter with a radio-transparent quick-curing compound and filling this layer with syntactic foam; performing the outer skin by gluing a set of fiberglass fabrics of different thicknesses, reinforcing it from the inside with a fiberglass mesh and vacuum molding.

Недостатком описанного способа является многоступенчатость технологии изготовления РПО, что увеличивает трудоемкость и длительность цикла изготовления, приводит к накоплению технологических погрешностей и увеличивает стоимость изделия.The disadvantage of the described method is the multi-stage manufacturing technology of RPO, which increases the complexity and duration of the manufacturing cycle, leads to the accumulation of technological errors and increases the cost of the product.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Целью изобретения является создание механически прочного широкополосного радиопрозрачного обтекателя для антенн, упрощение технологии изготовления, сокращение технологического цикла изготовления изделия.The aim of the invention is the creation of a mechanically durable broadband radio-transparent fairing for antennas, simplification of manufacturing technology, shortening the manufacturing cycle of the product.

Технический результат достигается тем, что заявленный широкополосный радиопрозрачный обтекатель имеет следующие отличительные признаки:The technical result is achieved in that the claimed broadband radio-transparent fairing has the following distinctive features:

- стенка обтекателя, изготавливаемого из стеклопластика, имеет рабочие зоны заполненные синтактной пеной.- the wall of the fairing made of fiberglass has working areas filled with syntactic foam.

Способ изготовления отличается тем, что при сборке пакета в рабочих зонах обтекателя между слоями препрега стеклоткани укладываются слои синпрега, собранный пакет формуется методом прессования. Необходимо отметить, что заявленный способ изготовления отличается технологической простотой, меньшей длительностью цикла изготовления, снижением стоимости изготовления изделия.The manufacturing method is characterized in that when assembling the bag in the working areas of the fairing, layers of synppreg are laid between the layers of the fiberglass prepreg, the assembled bag is molded by pressing. It should be noted that the claimed manufacturing method is notable for its technological simplicity, shorter manufacturing cycle time, and lower product manufacturing costs.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

На чертеже (фиг. 1) изображен широкополосный радиопрозрачный обтекатель, представляющий из себя конструкцию 1, сформованную из слоев препрега 3 (предварительно пропитанных связующим слоев стеклоткани), имеющую рабочие зоны 2, выполненные из слоев синпрега 4 (слоев препрега стеклоткани с нанесенным на ее поверхность слоем синтактной пены, состоящей из смеси связующего со стеклосферами).The drawing (Fig. 1) shows a broadband radiolucent fairing, which is a structure 1 formed of layers of prepreg 3 (pre-impregnated with a binder of fiberglass layers) having working zones 2 made of layers of synpreg 4 (layers of prepreg of fiberglass coated on its surface a layer of syntactic foam, consisting of a mixture of a binder with glass spheres).

Способ изготовления широкополосного радиопрозрачного обтекателя заключается в укладке слоев препрега и синпрега на пуансон пресс-формы с последующим формованием методом прессования, а именно:A method of manufacturing a broadband radiolucent fairing consists in laying layers of prepreg and synpreg on the mold punch, followed by molding by pressing, namely:

- нанесение антиадгезионной смазки на рабочие поверхности оснастки;- applying release grease to the working surfaces of the equipment;

- пропитка стеклоткани связующим;- impregnation of fiberglass binder;

- раскрой обклеек из препрега и синпрега;- open stickers from prepreg and synpreg;

- послойная выкладка обклеек на пуансон пресс-формы;- layering of stickers on the mold punch;

- сборка пресс-формы;- assembly of the mold;

- режим формования со ступенчатым подъемом температуры;- molding mode with a stepwise rise in temperature;

- распрессовка оснастки с извлечением сформованного изделия;- unpressing equipment with the extraction of the molded product;

- механическая обработка обтекателя;- machining fairing;

- нанесение лакокрасочного покрытия на изделие.- application of paintwork on the product.

Изготовленный по предлагаемому изобретению обтекатель отличается большей прочностью, меньшей трудоемкостью и длительностью изготовления, а также меньшей стоимостью изготовления по сравнению с известными аналогами.A fairing made according to the invention is characterized by greater strength, less laboriousness and a longer production time, as well as lower manufacturing cost in comparison with known analogues.

Claims

1. Radiotransparent broadband fairing for antennas having along the entire contour the same wall thickness made of fiberglass, characterized in that the wall has working areas filled with syntactic foam.

2. A method of manufacturing a radiotransparent broadband fairing, consisting of laying fiberglass layers impregnated with a binder on a mold punch followed by molding of the product, characterized in that when assembling the package in the fairing working zones, syngreg layers are laid between the prepreg layers and then forming the assembled package by the method pressing.