RU2777234C1 - Радиопрозрачная термостойкая трехслойная сотовая конструкция - Google Patents
Радиопрозрачная термостойкая трехслойная сотовая конструкция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2777234C1 RU2777234C1 RU2022102713A RU2022102713A RU2777234C1 RU 2777234 C1 RU2777234 C1 RU 2777234C1 RU 2022102713 A RU2022102713 A RU 2022102713A RU 2022102713 A RU2022102713 A RU 2022102713A RU 2777234 C1 RU2777234 C1 RU 2777234C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- honeycomb
- binder
- amount
- fiberglass
- resistant
- Prior art date
Links
- 210000003660 Reticulum Anatomy 0.000 title claims abstract description 50
- 238000010276 construction Methods 0.000 title 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 17
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims abstract description 13
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 13
- 210000003491 Skin Anatomy 0.000 claims abstract description 12
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229920001721 Polyimide Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 108050000251 SPARC Proteins 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области композиционных материалов, а именно к трехслойным сотовым конструкциям, применяемым для изготовления различных узлов самолетов и тепловых экранов летательных аппаратов. Технический результат заключается в повышении до 600°С температуры эксплуатации с обеспечением высоких радиотехнических характеристик. Радиопрозрачная термостойкая сотовая трехслойная конструкция состоит из сотового заполнителя из стеклосотопласта ССПК-500-3,5П на основе кварцевой стеклоткани ТК-3, пропитанной полиимидным связующим СП-97К, модифицированным мета-карбораном Д-м-18 в количестве (3,0-7,0) % масc. Стеклосотопласт покрыт кремнийорганическим связующим МФСС-8. Обшивки выполнены из кварцевой стеклоткани ТС-8/3-К-ТО, пропитанной неорганическим связующим ФОСКОН 351 с добавлением микрошлифовального порошка электрокорунда 25 AF1200 в количестве (30-40) % масc., которые соединены с торцовыми поверхностями сотового заполнителя неорганическим связующим ФОСКОН 351 с добавлением микрошлифовального порошка электрокорунда 25 AF1200 в количестве (40-60)% масc. В ячейки сотового заполнителя запрессован теплоизоляционный материал ТЗМК-10М. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области композиционных материалов, а именно к трехслойным сотовым конструкциям, применяемым для изготовления различных узлов самолетов и тепловых экранов летательных аппаратов.
Постоянно растущие требования к техническим характеристикам отечественных изделий требуют совершенствования конструкций и применяемых в них материалов, в том числе создания новых радиопрозрачных термостойких трехслойных сотовых конструкций.
Известны трехслойные конструкции, широко применяемые в авиастроении, изготовленные из арамидных или стеклопластиковых сотовых заполнителей (Технология изготовления сотовых авиационных конструкций», Берсудский В.Е., Крысин В.Н., Лесных С.И. М.: Машиностроение, 1975, 282 с.). Такие трехслойные конструкции изготовлены на основе фенолоформальдегидных или эпоксифенольных смол и работоспособны при температуре не выше 160-170°С.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является трехслойная конструкция (Высокотеплостойкие радиопрозрачные сотовые конструкции на основе полиимидных связующих», В.В. Павлов, О.К. Белый, В.Л. Косарев, З.Н. Колобова и Л.А. Дементьева. Авиационная промышленность 1971, с. 5-8), состоящая из сотового заполнителя, изготовленного из объемной многослойной стеклоткани ОССТ-10, пропитанной полиимидным связующим, и двух листовых материалов, изготовленных из кварцевой стеклоткани ТС-8/3-250, пропитанной полиимидным связующим, склеенных по торцовым поверхностям сотового заполнителя тем же полиимидным связующим. Такая конструкция сотовой панели работоспособна при температуре 300°С.
В качестве недостатков прототипа следует указать недостаточно высокую температуру их эксплуатации в соответствии с требованиями современного уровня развития техники.
Задачей изобретения является создание радиопрозрачной термостойкой трехслойной сотовой конструкции с повышенной до 600°С температурой эксплуатации, обладающей высокими радиотехническими характеристиками.
Решение поставленной задачи достигается тем, что радиопрозрачная термостойкая сотовая трехслойная конструкция, состоящая из сотового заполнителя и обшивок, соединенных с торцовыми поверхностями сотового заполнителя связующим, отличающаяся тем, что сотовый заполнитель выполнен из стеклосотопласта ССПК-500-3,5П на основе кварцевой стеклоткани ТК-3, пропитанной полиимидным связующим СП-97К, модифицированным мета-карбораном Д-м-18 в количестве (3,0-7,0) % масc., и покрыт кремнийорганическим связующим МФСС-8, в ячейки заполнителя запрессован теплоизоляционный материал ТЗМК-10М, обшивки выполнены из кварцевой стеклоткани ТС-8/3-К-ТО, пропитанной неорганическим связующим ФОСКОН 351 с добавлением микрошлифовального порошка электрокорунда 25 AF1200 в количестве (30-40) % масc., и соединены с торцовыми поверхностями сотового заполнителя неорганическим связующим ФОСКОН 351 с добавлением микрошлифовального порошка электрокорунда 25 AF1200 в количестве (40-60)% масc.
Предлагаемое изобретение позволяет получать радиопрозрачную сотовую трехслойную конструкцию, работоспособную при температуре 600°С.
Мета-карборан Д-м-18 в составе сотового заполнителя и покрытие сотового заполнителя кремнийорганическим связующим МФСС-8 повышают его термостойкость до 500°С, а микрошлифовальный порошок электрокорунда 25 АF 1200 в составе неорганического связующего ФОСКОН 351 в обшивках повышает его вязкость и обеспечивает монолитность обшивок. Введение микрошлифовального порошка электрокорунда 25АF 1200 в состав неорганического связующего ФОСКОН 351 в количестве (40-60) % масc. для соединения сотового заполнителя с обшивками повышает его вязкость и обеспечивает образование необходимых галтелей на торцовых поверхностях стенок ячеек сотового заполнителя, что является важным условием при их склеивании. Теплоизоляционный материал ТЗМК-10М, работоспособный при температуре 1100°С, представляющий собой высокопористый волокнистый материал, защищает стенки сотового заполнителя от воздействия высоких температур без значительного увеличения веса конструкции.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется примерами.
Пример 1. Радиопрозрачную термостойкую трехслойную сотовую конструкцию изготавливали методом прессования при температуре 350°С и удельном давлении 0,02 МПа из сотового заполнителя ССПК-500-3,5П, ТУ 1-596-545-2018 , стенки которого изготовлены из кварцевой стеклоткани марки ТК-3, ТУ 6-19-062-100-88, пропитанной связующим марки СП-97К, ТУ 1-595-10-1087-2009 с добавлением мета-карборана Д-м-18, ТУ 6-02-1017-75 в количестве 5 % масс, покрытого слоем кремнийорганического связующего МФСС-8, ТУ 6-02-1352-87, в ячейки которого запрессован теплоизоляционный материал марки ТЗМК-10М, ТУ 1-596-548-2018, изготовленный на основе тонких кварцевых волокон, и двух обшивок, выполненных из кварцевой стеклоткани марки ТС-8/3-К-ТО, ТУ 6-98-112-94, пропитанной неорганическим связующим марки ФОСКОН 351, ТУ 2149-150-10964029-01 с добавлением микрошлифовального порошка электрокорунда марки 25AF 1200, ТУ 3988-075-00224450-99 в количестве 35 % масc. и связующего марки ФОСКОН 351 с добавлением микрошлифовального порошка электрокорунда марки 25 AF1200 в количестве 50 % масc. для соединения сотового заполнителя с обшивками.
Проводили испытания образцов полученных сотовых трехслойных конструкций на определение:
– прочности при сжатии по ОСТ 1 90150-74 при комнатной температуре и при температуре 600°С, выдержка 5 мин (σ сжатия);
– прочности при сдвиге по ОСТ 1 90122-74 при комнатной температуре и при температуре 600°С, выдержка 5 мин (σ сдвига);
- прочности при четырехточечном изгибе при комнатной температуре и при температуре 600°С, выдержки 5 мин по методике ПМ 596.1682-2009 (σ изгиба);
- коэффициента прохождения (КП) электромагнитных волн на частоте 8,0-11,0 ГГЦ при нормальном падении плоской волны;
- диэлектрической проницаемости на частоте 10 ГГЦ (ɛ);
- тангенса угла диэлектрических потерь на частоте 10 ГГЦ (tgδ).
Пример 2. Радиопрозрачную термостойкую трехслойную сотовую конструкцию изготавливали аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что пропитку кварцевой стеклоткани ТК-3 при изготовлении сотового заполнителя выполняли связующим марки СП-97К, модифицированным мета-карбораном Д-м-18 в количестве 3,0 % масc.
Пример 3. Радиопрозрачную термостойкую трехслойную сотовую конструкцию изготавливали аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что пропитку кварцевой стеклоткани ТК-3 при изготовлении сотового заполнителя выполняли связующим марки СП-97К, модифицированным мета-карбораном Д-м-18 в количестве 7,0 % масс.
Пример 4. Радиопрозрачную термостойкую трехслойную сотовую конструкцию изготавливали аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что обшивки были выполнены из кварцевой стеклоткани марки ТС-8/3-К-ТО, пропитанной неорганическим связующим марки ФОСКОН 351 с добавлением микрошлифовального порошка электрокорунда марки 25AF 1200 в количестве 30 % масс.
Пример 5. Радиопрозрачную термостойкую трехслойную сотовую конструкцию изготавливали аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что обшивки были выполнены из кварцевой стеклоткани марки ТС-8/3-К-ТО, пропитанной неорганическим связующим марки ФОСКОН 351 с добавлением микрошлифовального порошка электрокорунда марки 25AF 1200 в количестве 40 % масс.
Пример 6. Радиопрозрачную термостойкую трехслойную сотовую конструкцию изготавливали аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что соединение сотового заполнителя и обшивок было выполнено связующим марки ФОСКОН 351 с добавлением микрошлифовального порошка электрокорунда марки 25AF 1200 в количестве 40 % масс.
Пример 7. Радиопрозрачную термостойкую трехслойную сотовую конструкцию изготавливали аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что соединение сотового заполнителя и обшивок было выполнено связующим марки ФОСКОН 351 с добавлением микрошлифовального порошка электрокорунда марки 25AF 1200 в количестве 60 % масс.
Свойства радиопрозрачных термостойких трехслойных сотовых конструкций приведены в таблице.
Таблица
| № примера |
Прочность при сжатии, МПа |
Предел прочности при четырехточечном изгибе, МПа |
Прочность при сдвиге, МПа |
||||
| Температура испытаний, °С/ Время выдержки, мин | |||||||
| 20 | 600/ 5 | 20 | 600/ 5 | 700/ 5 | 20 | 600/ 5 | |
| 1 | 4,6±0,5 | 1,4±0,3 | 18,8±1,9 | 6,7±0,5 | 4,1±0,4 | 1,8±0,1 | 0,7±0,3 |
| 2 | 4,5±0,4 | 1,3±0,4 | 18,0±2,1 | 6,5±0,4 | - | - | - |
| 3 | 4,7±0,6 | 1,4±0,5 | 19,1±2,4 | 6,9±0,7 | - | - | - |
| 4 | 4,6±0,5 | - | 18,8±1,9 | 6,9±0,8 | - | - | - |
| 5 | 4,6±0,5 | - | 18,6±2,2 | 6,4±1,0 | - | - | - |
| 6 | 4,6±0,5 | - | 18,4±2,0 | 6,8±0/.6 | - | 1,9±0,3 | 0,8±0,2 |
| 7 | 4,6±0,5 | - | 18,2±1,8 | 6,3±0,3 | - | 1,7±0,2 | 0,5±0,3 |
| Прототип | 1,8±0,2 | - | 38,1±2,2 | - | - | - | - |
В результате электрофизических испытаний термостойкой трехслойной сотовой конструкции установлено, что коэффициент прохождения при нормальном падении плоской радиоволны составляет 94-98% на частотах в интервале 8,0-11,0 ГГц, диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь составляют 2,3 и 0,0069, соответственно, что свидетельствует о ее радиопрозрачности, а согласно представленным в таблице результатам, разработанная термостойкая трехслойная конструкция имеет высокие прочностные характеристики как при температуре 20°С, так и при температуре 600°С, обладает температурой эксплуатации 600°С, что на 300°С выше по сравнению с прототипом.
Предлагаемое изобретение позволяет получать термостойкую сотовую трехслойную конструкцию, работоспособную при температуре 600°С и обладающую высокими радиотехническими характеристиками.
Claims (1)
- Радиопрозрачная термостойкая сотовая трехслойная конструкция, состоящая из сотового заполнителя и обшивок, соединенных с торцовыми поверхностями сотового заполнителя связующим, отличающаяся тем, что сотовый заполнитель выполнен из стеклосотопласта ССПК-500-3,5П на основе кварцевой стеклоткани ТК-3, пропитанной полиимидным связующим СП-97К, модифицированным мета-карбораном Д-м-18 в количестве (3,0-7,0) % масc., и покрыт кремнийорганическим связующим МФСС-8, в ячейки заполнителя запрессован теплоизоляционный материал ТЗМК-10М, обшивки выполнены из кварцевой стеклоткани ТС-8/3-К-ТО, пропитанной неорганическим связующим ФОСКОН 351 с добавлением микрошлифовального порошка электрокорунда 25 AF1200 в количестве (30-40) % масc., и соединены с торцовыми поверхностями сотового заполнителя неорганическим связующим ФОСКОН 351 с добавлением микрошлифовального порошка электрокорунда 25 AF1200 в количестве (40-60)% масc.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2777234C1 true RU2777234C1 (ru) | 2022-08-01 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005000445A1 (ja) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Ibiden Co., Ltd. | ハニカム構造体 |
| RU2337007C1 (ru) * | 2007-05-21 | 2008-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Способ изготовления сотового заполнителя |
| RU2398798C1 (ru) * | 2009-03-30 | 2010-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Стеклопластиковый сотовый заполнитель и способ его изготовления |
| US20160368586A1 (en) * | 2013-12-18 | 2016-12-22 | Airbus Defence and Space GmbH | Production method for producing a load-bearing fuselage panel and fuselage panel producible therewith |
| RU202616U1 (ru) * | 2020-11-02 | 2021-03-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Фюзеляж летательного аппарата из ферменного заполнителя |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005000445A1 (ja) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Ibiden Co., Ltd. | ハニカム構造体 |
| RU2337007C1 (ru) * | 2007-05-21 | 2008-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Способ изготовления сотового заполнителя |
| RU2398798C1 (ru) * | 2009-03-30 | 2010-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Стеклопластиковый сотовый заполнитель и способ его изготовления |
| US20160368586A1 (en) * | 2013-12-18 | 2016-12-22 | Airbus Defence and Space GmbH | Production method for producing a load-bearing fuselage panel and fuselage panel producible therewith |
| RU202616U1 (ru) * | 2020-11-02 | 2021-03-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Фюзеляж летательного аппарата из ферменного заполнителя |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111186186B (zh) | 双层蒙皮吸波复合材料夹心结构及其制备方法 | |
| CN102303441A (zh) | 宽频带树脂基夹层结构的透波材料及其制备方法 | |
| Deng et al. | Effect of removing extent of bamboo green on physical and mechanical properties of laminated bamboo-bundle veneer lumber (BLVL) | |
| KR101539950B1 (ko) | 실리카 에어로겔과 유리섬유가 적층된 단열매트의 제조방법 및 이로부터 제조된 단열매트 | |
| CN114214871A (zh) | 一种涂覆型吸波芳纶纸、吸波蜂窝及制备方法 | |
| CN111186201A (zh) | 双层蒙皮吸波蜂窝夹心结构及其制备方法 | |
| RU2777234C1 (ru) | Радиопрозрачная термостойкая трехслойная сотовая конструкция | |
| CN109677014A (zh) | 一种耐高温蜂窝芯材及其制备方法 | |
| CN111186190A (zh) | 双层蒙皮吸波泡沫夹心结构及其制备方法 | |
| CN206657858U (zh) | 宽频阻燃天线罩 | |
| He et al. | Effect of bamboo bundle knitting on enhancing properties of bamboo scrimber | |
| JPH07279308A (ja) | 防火性パネル及びその製造方法 | |
| CN109468841A (zh) | 一种吸波剂溶液和蜂窝吸波材料及其制备方法 | |
| RU2019119251A (ru) | Компонент заполнителя из полимерного композита и способ его изготовления | |
| RU2223988C2 (ru) | Полимерное связующее, композиционный материал на его основе и способ его изготовления | |
| RU2768416C1 (ru) | Термостойкая трехслойная сотовая конструкция | |
| US6605685B2 (en) | Low smoke producing resin for use in honeycomb sandwich panels | |
| CN114108362A (zh) | 耐高温芳纶复合纸吸波蜂窝的制造方法 | |
| RU2764476C1 (ru) | Способ изготовления термостойкой сотовой трехслойной конструкции | |
| CN114228258B (zh) | 一种改善节点强度、浸胶外观的纸蜂窝及其制备方法 | |
| RU2694377C2 (ru) | Способ производства сердцевины сэндвич-панели из волокон минеральной ваты | |
| Wong et al. | Sound absorption properties of kenaf bamboo particleboard at various mixing ratio and density | |
| RU2398798C1 (ru) | Стеклопластиковый сотовый заполнитель и способ его изготовления | |
| CN104846688A (zh) | 芳纶绝缘纸及其制备方法 | |
| CN107118378A (zh) | 轻质民用无人机用碳纤维预浸料的制备方法 |