RU2742295C1 - Manufacturing method of radiotransparent article - Google Patents

Manufacturing method of radiotransparent article Download PDF

Info

Publication number
RU2742295C1
RU2742295C1 RU2020119165A RU2020119165A RU2742295C1 RU 2742295 C1 RU2742295 C1 RU 2742295C1 RU 2020119165 A RU2020119165 A RU 2020119165A RU 2020119165 A RU2020119165 A RU 2020119165A RU 2742295 C1 RU2742295 C1 RU 2742295C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shell
radio
organosilicon polymer
polymerization
impregnation
Prior art date
Application number
RU2020119165A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Викторович Харитонов
Екатерина Валерьевна Маслова
Антонина Александровна Анашкина
Михаил Юрьевич Русин
Елена Борисовна Корендович
Анатолий Степанович Хамицаев
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 RU2020119165A priority Critical patent/RU2742295C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2742295C1 publication Critical patent/RU2742295C1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

FIELD: aviation.
SUBSTANCE: invention relates to aircraft and rocket equipment and can be used in production of high-speed rocket aerodynamic fairings. Technical result is achieved by the fact that in the method of making a radiotransparent article, comprising forming a ceramic shell, drying, calcining, machining with a diamond tool, volumetric impregnation of the coating with the organosilicon polymer, followed by polymerisation, radio adjustment of shell by mechanical treatment of its outer surface to preset dimensions, connection of shell with frame by means of sealant, in contrast to the prototype after polymerisation, an organosilicon polymer is applied on the inner surface of the shell by flooding for 30–60 s and polymerised.
EFFECT: technical result is creation of sealed shell, providing radio technical characteristics of item at required level.
1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники и преимущественно может быть использовано при изготовлении антенных обтекателей скоростных ракет.The invention relates to the field of aviation and rocket technology and can mainly be used in the manufacture of antenna radomes for high-speed missiles.

Известен антенный обтекатель ракеты (патент РФ № 2256262, МПК Н01Q 1/42, 10.07.2005), технология изготовления которого заключается
в изготовлении керамической оболочки методом водного шликерного литья
в гипсовые формы с последующей сушкой и обжигом, механической обработке оболочки на токарно-винторезном станке алмазным инструментом до заданной толщины стенки и профиля изделия в зависимости от диэлектрической проницаемости материала в оболочке, пропитке внутренней и наружной поверхностей оболочки ацетоновым раствором олигомера МФСС-8 с плотностью 0,950-0,960 г/см3 на глубину 1,0-2,0 мм
с последующей полимеризацией при температуре 325°С, сборки оболочки
с инваровым шпангоутом через слой герметика.
Known rocket antenna radome (RF patent No. 2256262, IPC Н01Q 1/42, 10.07.2005), the manufacturing technology of which is
in the manufacture of a ceramic shell by water slip casting
into plaster molds followed by drying and firing, mechanical processing of the shell on a screw-cutting lathe with a diamond tool to a given wall thickness and product profile, depending on the dielectric constant of the material in the shell, impregnation of the inner and outer surfaces of the shell with acetone solution of the oligomer MFSS-8 with a density of 0.950 -0.960 g / cm3 at a depth of 1.0-2.0 mm
with subsequent polymerization at a temperature of 325 ° С, assembly of the shell
with an Invar frame through a layer of sealant.

К недостаткам технологии получения изделия, описанной в этом источнике, следует отнести то, что пропитку на глубину 1-2 мм олигомером МФСС-8 и полимеризацию внутренней и наружной поверхностей проводят на полностью механически обработанной оболочки с необходимыми радиотехническими характеристиками (РТХ). После пропитки внутренней и наружной поверхности происходит изменение диэлектрической проницаемости материала оболочки и, как следствие, изменение РТХ оболочки. Колебания структурных факторов материала по толщине и высоте оболочки, а также от оболочки к оболочке не обеспечивают получение заданной глубины пропитки. Все это приводит к необходимости дополнительно проводить механическую обработку пропитанных оболочек, что приводит к удалению пропитанного слоя керамики и, как следствие, негерметичности изделия.The disadvantages of the technology for producing the product described in this source include the fact that impregnation to a depth of 1-2 mm with the oligomer MFSS-8 and the polymerization of the inner and outer surfaces are carried out on a completely mechanically processed shell with the necessary radio technical characteristics (RTX). After impregnation of the inner and outer surfaces, the dielectric constant of the shell material changes and, as a result, the PTX of the shell changes. Variations in the structural factors of the material along the thickness and height of the shell, as well as from shell to shell, do not provide the desired depth of impregnation. All this leads to the need to additionally carry out mechanical processing of the impregnated shells, which leads to the removal of the impregnated ceramic layer and, as a consequence, the product leaks.

Наиболее близким техническим решением является способ, описанный
в патенте РФ № 2474013 МПК H01Q 1/42, опубликованном 27.01.2013, при изготовлении антенного обтекателя. Технология изготовления заключается
в изготовлении керамической пористой оболочки методами керамического производства, механической обработке обожженной заготовки алмазным инструментом до заданной толщины стенки и профиля оболочки, объемной пропитке оболочки полимером, например метилфенилспиросилоксаном (продукт МФСС-8), с последующей полимеризацией, радиодоводке оболочки путем механической обработки алмазным инструментом до заданной толщины стенки и профиля в зависимости от радиотехнических характеристик конкретной оболочки во всем диапазоне рабочих частот, склейки оболочки со шпангоутом при помощи герметика.
The closest technical solution is the method described
in RF patent No. 2474013 IPC H01Q 1/42, published on 01/27/2013, in the manufacture of an antenna radome. Manufacturing technology consists
in the manufacture of a ceramic porous shell by methods of ceramic production, mechanical processing of a fired workpiece with a diamond tool to a given wall thickness and shell profile, bulk impregnation of the shell with a polymer, for example, methylphenylspirosiloxane (MFSS-8 product), followed by polymerization, radio-thinning of the shell by mechanical processing with a diamond tool to a given wall thickness and profile, depending on the radio technical characteristics of a particular shell in the entire operating frequency range, gluing the shell with the frame using a sealant.

К недостаткам технологии получения изделия, описанной в известной конструкции, следует отнести то, что объемная пропитка оболочки органополимером не приводит к полному закрытию пор, что позволяет воздуху проникать через них, то есть не обеспечивается герметичность оболочки. К большинству антенным обтекателям ракет предъявляются жесткие требования к герметичности изделиям, так как обтекатель должен защищать антенну от аэродинамического напора воздуха.The disadvantages of the technology for producing the article described in the known design include the fact that the volumetric impregnation of the shell with the organopolymer does not lead to the complete closure of the pores, which allows air to penetrate through them, that is, the tightness of the shell is not ensured. Most rocket antenna radomes have strict requirements for the tightness of products, since the radome must protect the antenna from the aerodynamic air pressure.

Для обеспечения герметичности оболочки необходимо создать сплошную пленку из кремнийорганического полимера на внутренней поверхности оболочки. To ensure the tightness of the shell, it is necessary to create a continuous film of silicone polymer on the inner surface of the shell.

Задачей настоящего изобретения является создание герметичной оболочки, обеспечивающей РТХ изделия на требуемом уровне. The objective of the present invention is to provide a sealed shell that provides the PTX of the product at the required level.

Поставленная задача решается тем, что предложен способ изготовления радиопрозрачного изделия, включающий формование керамической оболочки, сушку, обжиг, механическую обработку алмазным инструментом, объемную пропитку оболочки кремнийорганическим полимером
с последующей полимеризацией, радиодоводку оболочки путем механической обработки ее наружной поверхности до заданных размеров, соединение оболочки со шпангоутом при помощи герметика, отличающийся тем, что после полимеризации на внутреннюю поверхность оболочки наносят кремнийорганический полимер методом облива в течение 30-60 с и полимеризуют.
The problem is solved by the fact that a method for manufacturing a radio-transparent product is proposed, including the formation of a ceramic shell, drying, firing, mechanical processing with a diamond tool, volumetric impregnation of the shell with an organosilicon polymer
followed by polymerization, radio-shaping of the shell by mechanical treatment of its outer surface to specified dimensions, joining the shell with the frame using a sealant, characterized in that after polymerization, a silicone polymer is applied to the inner surface of the shell by pouring for 30-60 s and polymerized.

Авторы установили, что нанесение кремнийорганического полимера на внутреннюю поверхность объемно пропитанной оболочки обеспечивает стабильное образование сплошной пленки, что обеспечивает герметичность оболочки и изделия в целом. Такая технология получения изделия позволяет получать изделия с необходимыми РТХ, так как определение свойств оболочки для последующей выдачи задания на механическую обработку для достижения требуемых РТХ производится на оболочке с уже нанесенным полимерным слоем.The authors found that the deposition of an organosilicon polymer on the inner surface of a volumetric impregnated shell ensures stable formation of a continuous film, which ensures the tightness of the shell and the product as a whole. Such a technology for obtaining a product makes it possible to obtain products with the necessary RTX, since the determination of the properties of the shell for the subsequent issuance of a task for machining to achieve the required RTX is performed on the shell with an already applied polymer layer.

Технология изготовления радиопрозрачных изделий по предложенному техническому решению включает следующие операции: The manufacturing technology of radio-transparent products according to the proposed technical solution includes the following operations:

- изготовление керамической пористой оболочки методами керамического производства, состоящего из формования керамической заготовки методом шликерного литья из водной суспензии кварцевого стекла в гипсовой форме, сушку, обжиг; - production of a ceramic porous shell by methods of ceramic production, consisting of molding a ceramic blank by slip casting from an aqueous suspension of quartz glass in a plaster mold, drying, firing;

- механическая обработка алмазным инструментом внутренней поверхности обожженной заготовки до заданного профиля и наружной поверхности с технологическим припуском; - mechanical processing with a diamond tool of the inner surface of the fired workpiece to a given profile and the outer surface with a technological allowance;

- объемная пропитка оболочки полимером, например метилфенилспиросилоксаном (продукт МФСС-8) в течение 4-6 ч,
с последующей полимеризацией при температуре 275±25 °С;
- bulk impregnation of the shell with a polymer, for example, methylphenylspirosiloxane (product MFSS-8) for 4-6 hours,
followed by polymerization at a temperature of 275 ± 25 ° С;

- нанесение на внутреннюю поверхность кремнийорганического полимера полимера методом облива внутренней поверхности в течение
30-60 с, с последующей полимеризацией при температуре 275±25 °С;
- applying a polymer to the inner surface of the organosilicon polymer by pouring the inner surface for
30-60 s, followed by polymerization at a temperature of 275 ± 25 ° C;

- радиодоводка оболочки путем механической обработки ее наружной поверхности алмазным инструментом до заданной толщины стенки и профиля в зависимости от радиотехнических характеристик конкретной оболочки во всем диапазоне рабочих частот; - radio conduction of the shell by mechanical treatment of its outer surface with a diamond tool to a given wall thickness and profile, depending on the radio technical characteristics of a particular shell in the entire operating frequency range;

- соединение оболочки со шпангоутом при помощи герметика. - connection of the shell with the frame using a sealant.

Пример выполнения способа. An example of the method.

Керамические заготовки, полученные из боя кварцевого стекла
из кварцевой трубки с содержанием SiO2 не менее 99,8%, формовали
в гипсовых формах наливным методом водного шликерного литья путем заливки шликера в полость между гипсовой матрицей и пассивным сердечником с последующей выдержкой до полного набора заготовки. Высушенные оболочки обжигали в печах типа ТСБ 71 с вращающимся подом и в печах с проволочными нагревателями моделей N1650/H, N1500/H фирмы Nabertherm по температурно-временным режимам, обеспечивающим получение материала с пористостью 8-11%, прочностью при изгибе не менее 35 МПа. Механическую обработку внутренней поверхности обожженной оболочки осуществляли на токарно-винторезных станках с копировальными устройствами, или на специальных станках с числовым программным управлением (ЧПУ) алмазным инструментом до заданного профиля, а механическую обработку наружной поверхности с технологическим припуском около 1 мм.
Ceramic blanks obtained from broken quartz glass
made of quartz tube with SiO 2 content not less than 99.8%, molded
in gypsum molds by the bulk method of water slip casting by pouring slip into the cavity between the gypsum matrix and the passive core, followed by holding until a complete set of the workpiece. The dried shells were fired in TSB 71 type rotary hearth furnaces and in furnaces with wire heaters N1650 / H, N1500 / H manufactured by Nabertherm according to temperature and time regimes, ensuring the production of material with a porosity of 8-11%, bending strength of at least 35 MPa ... Mechanical processing of the inner surface of the fired shell was carried out on screw-cutting lathes with copying devices, or on special machines with numerical control (CNC) with a diamond tool to a given profile, and mechanical processing of the outer surface with a technological allowance of about 1 mm.

После механической обработки, проводили объемную пропитку оболочки раствором кремнийорганического полимера, например метилфенилспиросилоксаном в ацетоне (МФСС-8 ТУ 6-02-1352-87 или ТУ 2229-001-64570284-2011). Операцию производили с использованием предварительного вакуумирования оболочки в течение 30-40 мин и последующей пропиткой в течение 4-6 ч. Затем оболочку сушили и термообрабатывали по режиму полимеризации МФСС-8 при температуре 275±25°C с выдержкой 4-6 часов.After mechanical treatment, bulk impregnation of the shell was carried out with a solution of organosilicon polymer, for example, methylphenylsprosiloxane in acetone (MFSS-8 TU 6-02-1352-87 or TU 2229-001-64570284-2011). The operation was carried out using preliminary evacuation of the casing for 30-40 minutes and subsequent impregnation for 4-6 hours. Then the casing was dried and heat-treated according to the MFS-8 polymerization mode at a temperature of 275 ± 25 ° C with a holding time of 4-6 hours.

После объемной пропитки на внутреннюю поверхность оболочки наносили кремнийорганический полимер методом облива в течение 30-60 с,
с последующей полимеризацией при температуре 275±25 °С.
After volumetric impregnation, an organosilicon polymer was applied to the inner surface of the shell by pouring for 30-60 s,
followed by polymerization at a temperature of 275 ± 25 ° C.

После осуществляли радиодоводку оболочки путем механической обработки алмазным инструментом до заданной толщины стенки и профиля наружной поверхности в зависимости от радиотехнических характеристик конкретной оболочки во всем диапазоне рабочих частот.After that, the radio conduction of the shell was carried out by mechanical processing with a diamond tool to a given wall thickness and the profile of the outer surface, depending on the radio technical characteristics of a particular shell in the entire operating frequency range.

Сборка оболочки со шпангоутом из инвара проводили по известной технологии путем приклейки шпангоута к посадочной зоне оболочки
с помощью герметика Виксинт У-2-28.
The assembly of the shell with the Invar frame was carried out according to the known technology by gluing the frame to the landing zone of the shell
with the help of Viksint U-2-28 sealant.

Авторы установили, что нанесение кремнийорганического полимера методом облива менее 30 с не позволяет получать сплошную пленку, а более 60 с приводит к образованию наплывов полимера, что в дальнейшем ухудшает качество радиодоводки оболочки.The authors found that the deposition of an organosilicon polymer by pouring for less than 30 s does not allow obtaining a continuous film, and for more than 60 s leads to the formation of polymer beads, which further deteriorates the quality of the radio finishing of the shell.

Способ изготовления радиопрозрачного изделия позволяет получать герметичные изделия за счет получения сплошной пленки
из кремнийорганического полимера на внутренней поверхности.
The method of manufacturing a radio-transparent product makes it possible to obtain sealed products by obtaining a continuous film
made of silicone polymer on the inner surface.

В таблице приведены сравнительные данные изделий по прототипу и предлагаемому техническому решению.The table shows comparative data for the prototype and the proposed technical solution.

Таблица Table

Способ получения радиопрозрачного изделияMethod for obtaining a radio-transparent product Количество изготовленных изделийNumber of manufactured products Доля изделий, соответствующих требованиям по герметичностиPercentage of products that meet the requirements for tightness ПрототипPrototype 15 шт.15 pcs. 60 %60% Предлагаемое техническое решениеProposed technical solution 15 шт.15 pcs. 100 %one hundred %

Изобретение позволяет повысить выход годных изделий в соответствии
с требованием по герметичности и требуемым уровнем РТХ.
The invention improves the yield of suitable products in accordance
with the requirement for tightness and the required PTX level.

Claims (1)

Способ изготовления радиопрозрачного изделия, включающий формование керамической оболочки, сушку, обжиг, механическую обработку алмазным инструментом, объемную пропитку оболочки кремнийорганическим полимером с последующей полимеризацией, радиодоводку оболочки путем механической обработки ее наружной поверхности до заданных размеров, соединение оболочки со шпангоутом при помощи герметика, отличающийся тем, что после полимеризации
на внутреннюю поверхность оболочки наносят кремнийорганический полимер методом облива в течение 30-60 с и полимеризуют.
A method of manufacturing a radio-transparent product, including molding a ceramic shell, drying, firing, mechanical processing with a diamond tool, volumetric impregnation of the shell with an organosilicon polymer followed by polymerization, radio-thinning of the shell by machining its outer surface to specified dimensions, joining the shell with the frame using a sealant, characterized by that after polymerization
an organosilicon polymer is applied to the inner surface of the shell by pouring for 30-60 s and polymerized.
RU2020119165A 2020-06-10 2020-06-10 Manufacturing method of radiotransparent article RU2742295C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020119165A RU2742295C1 (en) 2020-06-10 2020-06-10 Manufacturing method of radiotransparent article

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020119165A RU2742295C1 (en) 2020-06-10 2020-06-10 Manufacturing method of radiotransparent article

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2742295C1 true RU2742295C1 (en) 2021-02-04

Family

ID=74554735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020119165A RU2742295C1 (en) 2020-06-10 2020-06-10 Manufacturing method of radiotransparent article

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2742295C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2777353C1 (en) * 2021-09-30 2022-08-02 Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» Method for manufacturing a radio-transparent product

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5698261A (en) * 1979-12-20 1981-08-07 Rhone Poulenc Ind Organosilicon compound
RU2090956C1 (en) * 1994-04-19 1997-09-20 Машиностроительное Конструкторское Бюро "Факел" Antenna fairing
RU2256262C1 (en) * 2003-11-26 2005-07-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Aerial fairing of missile
RU2474013C1 (en) * 2011-06-29 2013-01-27 Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" (ОАО "ОНПП "Технология") Antenna dome

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5698261A (en) * 1979-12-20 1981-08-07 Rhone Poulenc Ind Organosilicon compound
RU2090956C1 (en) * 1994-04-19 1997-09-20 Машиностроительное Конструкторское Бюро "Факел" Antenna fairing
RU2256262C1 (en) * 2003-11-26 2005-07-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Aerial fairing of missile
RU2474013C1 (en) * 2011-06-29 2013-01-27 Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" (ОАО "ОНПП "Технология") Antenna dome

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2777353C1 (en) * 2021-09-30 2022-08-02 Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» Method for manufacturing a radio-transparent product

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2432647C1 (en) Antenna dome
RU2644453C1 (en) Quartz ceramic antenna fairing of a missile and the method of its manufacture
CN107573061B (en) The manufacturing method and its application of honeycomb blind hole toughened zirconium oxide ceramic shell
RU2742295C1 (en) Manufacturing method of radiotransparent article
CN105198475A (en) Method for producing complex-shaped porous silicon nitride ceramic product
KR20060061809A (en) Improved integrated circuit substrate material and method
JP2000211918A (en) Production of lightweight alumina grain
US20190288384A1 (en) Stacks having hermetic capping layers over porous ceramic matrix composite structures
RU2436206C1 (en) Method of making antenna dome cladding from quartz ceramic
RU2639548C1 (en) Method for production of rocket antenna domes of quartz ceramics
US20220080617A1 (en) Three-dimensional printing of multilayer ceramic missile radomes by using interlayer transition materials
KR101536670B1 (en) radome for antenna and manufacturing method thereof
RU2777353C1 (en) Method for manufacturing a radio-transparent product
RU2414438C1 (en) Method of making glass-ceramic antenna cap
RU2714162C1 (en) Method of manufacturing of shell of antenna fairing from quartz ceramics and installation for its implementation
US2962717A (en) Microwave apparatus housing and method of constructing the same
CN115448704B (en) Forming method of ceramic blank
US3425577A (en) Closed-cell ceramic article and method
JP2005239471A (en) Manufacturing method for ceramic porous body, and ceramic porous body
RU2222505C1 (en) Method of production of articles from sintered glass crystalline material of lithium-alumo- silicate composition
US3442994A (en) Method for making curved ceramic plates
RU2460582C1 (en) Ball mill for making quartz glass aqueous slip
US20020163109A1 (en) Conformal firing of ceramic radomes
CN113277715A (en) Method for manufacturing quartz glass device with complex structure
RU2604611C1 (en) Method of making articles from glass-ceramic of lithium-aluminosilicate composition