Обтекатель Российский патент 2018 года по МПК H01Q1/42 

Описание патента на изобретение RU2650723C1

Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники и преимущественно может быть использовано при изготовлении антенных обтекателей высокоскоростных ракет различных классов.

Известны конструкции керамических обтекателей и узлы крепления керамической оболочки с переходными элементами к корпусу ракеты. Переходные металлические элементы (шпангоуты, переходники), в основном, выполняются из инварных сплавов для обеспечения снижения распора керамической оболочки при эксплуатационном прогреве конструкции. При этом адгезионная связь металлического элемента с керамической оболочкой осуществляется адгезивом холодного отверждения (патент РФ №2270221, МПК C09J 5/06, опубл. 20.02.2006).

В случае применения для переходных металлических элементов материалов, существенно отличающихся по температурному коэффициенту линейного расширения, возникает вопрос о возможности использования эластичного адгезива (компаунда, упругого резиноподобного соединительного элемента) для термокомпенсации распорных усилий в керамической оболочке при тепловых воздействиях (кратковременных эксплуатационных и длительных - термоциклических) с сохранением необходимой работоспособности соединения.

Известна конструкция антенного обтекателя по патенту РФ №2090956, МПК H01Q 1/42, опубл. 20.09.1997, в которой соединение переходного шпангоута из инвара с керамической оболочкой выполнено с помощью беспористого слоя герметика, а со стыковым шпангоутом - радиально установленными штифтами.

Недостатком этой конструкции является:

- беспористость крепящего слоя герметика при больших площадях склеиваемых поверхностей практически исключает его термокомпенсационную способность в радиальном направлении и не снижает тепловой распор керамической оболочки переходным шпангоутом;

- прогрев переходного шпангоута до 200-300°С приводит к снижению несущей способности обтекателя или его разрушению;

- выполнение шпангоута составным из переходного и стыкового шпангоутов снижает технологичность его изготовления, а также снижает надежность герметизации обтекателя.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению, выбранным в качестве прототипа, является антенный обтекатель летательного аппарата (патент РФ №2316088, МПК Н01Q 1/42, опубл. 27.01.2008), в котором керамическая оболочка соединена внутренней поверхностью слоем эластичного термостойкого адгезива с металлическим шпангоутом, на наружной поверхности которого выполнены кольцевые или винтовые проточки, в которые заподлицо с поверхностью шпангоута введен бандаж из композиционного материала с КТЛР, близким к нулю, при этом пазы уменьшают площадь сопрягаемой поверхности шпангоута не более чем на 1/3.

Недостатками данной конструкции являются сложность обеспечения надежной термокомпенсационной функции бандажа и сложность контроля технологии изготовления шпангоута.

Технический результат настоящего изобретения заключается в повышении эксплуатационных температурных параметров обтекателя, надежности обеспечения термокомпенсационной способности его шпангоута и улучшении технологии изготовления обтекателя.

Указанный технический результат достигается тем, что обтекатель, включающий керамическую оболочку, соединенную внутренней поверхностью слоем эластичного термостойкого адгезива с металлическим шпангоутом, на наружной поверхности которого выполнены кольцевые или винтовые проточки, отличается тем, что в проточки, расположенные по всей длине соединения или ее части, введен термокомпенсатор, выполненный в виде полости или пор в полом или пористом элементе, объем полости или пор устанавливается с учетом вытеснения эластичного адгезива при нагреве соединения, при этом соотношение минимальной толщины слоя адгезива, превышающего разницу температурных радиальных расширений оболочки и шпангоута в соединении, к шагу проточек устанавливается не более 0,1. Различие радиальных температурных расширений в соединении керамической оболочки со шпангоутам компенсируется упругой деформацией разнотолщинного в осевом направлении слоя адгезива, благодаря устранению несжимаемости его за счет введения в него полого или с низкой сопротивляемостью объемному сжатию термокомпенсатора.

В каждом конкретном случае размер, форму проточек, шаг их расположения, определяющих ширину буртов-гребешков шпангоута, длину клеевого соединения и размеры термокомпенсирующего элемента выбирают расчетно-экспериментальным путем с учетом конкретных требований технического задания, выбранной конструкции, заданными режимами работы обтекателя и геометрическими размерами шпангоута.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен продольный разрез торцевой части обтекателя для случая расположения проточек по всей длине соединения; на фиг. 2 изображен продольный разрез торцевой части обтекателя для случая частичного расположения проточек.

Конструкция обтекателя включает керамическую оболочку 1 и металлический шпангоут 2, соединенные эластичным адгезивом 3, выбранным из ряда эластичных клеев-герметиков. Термокомпенсатор (термокомпенсирующий элемент) 4 введен в проточки 5, которые образуют бурты (выступы, гребешки) 6 шпангоута.

Предлагаемая конструкция обтекателя позволяет использовать ее в широком температурном диапазоне и дает возможность выбора более широкого спектра материалов металлического элемента - шпангоута.

Похожие патенты RU2650723C1

название год авторы номер документа
Обтекатель 2017
  • Латыш Сергей Иванович
  • Русин Михаил Юрьевич
  • Аноприенко Анатолий Иванович
  • Антонов Владимир Викторович
  • Васюков Максим Валерьевич
  • Воробьев Сергей Борисович
  • Колоколов Леонид Иванович
  • Рогов Дмитрий Александрович
  • Хамицаев Анатолий Степанович
  • Хора Александр Николаевич
RU2654953C1
Головной антенный обтекатель 2016
  • Русин Михаил Юрьевич
  • Антонов Владимир Викторович
  • Платонов Виктор Васильевич
  • Воробьев Сергей Борисович
  • Прасолов Алексей Николаевич
  • Латыш Сергей Иванович
RU2631917C1
АНТЕННЫЙ ОБТЕКАТЕЛЬ 2011
  • Аноприенко Анатолий Иванович
  • Зарюгин Геннадий Давыдович
  • Колоколов Леонид Иванович
  • Прасолов Алексей Николаевич
  • Райлян Василий Семенович
  • Русин Михаил Юрьевич
RU2464679C1
Обтекатель 2020
  • Кубахов Сергей Михайлович
  • Русин Михаил Юрьевич
  • Хора Александр Николаевич
  • Дубова Ольга Сергеевна
  • Васюков Максим Валерьевич
  • Бережной Дмитрий Андреевич
RU2742294C1
АНТЕННЫЙ ОБТЕКАТЕЛЬ 2011
  • Аноприенко Анатолий Иванович
  • Воробьев Сергей Борисович
  • Зарюгин Геннадий Давыдович
  • Келина Ирина Юрьевна
  • Полетаев Максим Евгеньевич
  • Русин Михаил Юрьевич
RU2451372C1
Антенный обтекатель 2020
  • Духова Татьяна Александровна
  • Рогов Дмитрий Александрович
  • Воробьев Сергей Борисович
  • Латыш Сергей Иванович
  • Липатов Сергей Юрьевич
  • Антонов Владимир Викторович
  • Русин Михаил Юрьевич
  • Коваленко Павел Васильевич
RU2735381C1
ГОЛОВНОЙ АНТЕННЫЙ ОБТЕКАТЕЛЬ 2004
  • Ромашин Александр Гаврилович
  • Русин Михаил Юрьевич
  • Богацкий Владимир Григорьевич
  • Хамицаев Анатолий Степанович
  • Колоколов Леонид Иванович
  • Антонов Владимир Викторович
  • Аноприенко Анатолий Иванович
  • Туманов Анатолий Иванович
RU2273077C1
НЕРАЗЪЕМНЫЙ УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ 2002
  • Хора А.Н.
  • Куракин В.И.
  • Колоколов Л.И.
  • Антонов В.В.
  • Воробьев С.Б.
  • Волков М.А.
RU2231875C2
Антенный обтекатель 2022
  • Антонов Владимир Викторович
  • Васюков Максим Валерьевич
  • Гурьев Андрей Николаевич
  • Латыш Сергей Иванович
  • Рогов Дмитрий Александрович
RU2793304C1
ГОЛОВНОЙ АНТЕННЫЙ ОБТЕКАТЕЛЬ РАКЕТЫ 2001
  • Русин М.Ю.
  • Хамицаев А.С.
  • Туманов А.И.
  • Хора А.Н.
  • Шуба Л.Н.
RU2189672C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 650 723 C1

Реферат патента 2018 года Обтекатель

Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники и преимущественно может быть использовано при изготовлении антенных обтекателей высокоскоростных ракет различных классов. Обтекатель включает керамическую оболочку, внутренняя поверхность которой соединена слоем эластичного термостойкого адгезива с металлическим шпангоутом, на наружной поверхности которого выполнены кольцевые или винтовые проточки, расположенные на всей длине соединения или ее части. В проточки введен термокомпенсатор, выполненный в виде полости или пор в полом или пористом элементе. Объем полости или пор устанавливается с учетом вытеснения эластичного адгезива при нагреве соединения, при этом соотношение минимальной толщины слоя адгезива, превышающего разницу температурных радиальных расширений оболочки и шпангоута в соединении, к шагу проточек устанавливается не более 0,1. Технический результат заключается в повышении эксплуатационных температурных параметров обтекателя, улучшении технологии изготовления конструкции обтекателя и повышении надежности термокомпенсационной способности шпангоута. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 650 723 C1

Обтекатель, включающий керамическую оболочку, соединенную внутренней поверхностью слоем эластичного термостойкого адгезива с металлическим шпангоутом, на наружной поверхности которого выполнены кольцевые или винтовые проточки, отличающийся тем, что в проточки, расположенные по всей длине соединения или ее части, введен термокомпенсатор, выполненный в виде полости или пор в полом или пористом элементе, объем полости или пор устанавливается с учетом вытеснения эластичного адгезива при нагреве соединения, при этом соотношение минимальной толщины слоя адгезива, превышающего разницу температурных радиальных расширений оболочки и шпангоута в соединении, к шагу проточек устанавливается не более 0,1.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2650723C1

АНТЕННЫЙ ОБТЕКАТЕЛЬ 2013
  • Бородай Феодосий Яковлевич
  • Воробьев Сергей Борисович
  • Зарюгин Геннадий Давыдович
  • Полетаев Максим Евгеньевич
  • Русин Михаил Юрьевич
  • Степанов Петр Александрович
RU2536360C1
ОБТЕКАТЕЛЬ 2002
  • Хора А.Н.
  • Русин М.Ю.
  • Разкевич С.И.
  • Туманов А.И.
  • Хамицаев А.С.
  • Куракин В.И.
RU2225664C2
US 5691736 A1, 25.11.1997
US 5457471 A, 10.10.1995.

RU 2 650 723 C1

Авторы

Колоколов Леонид Иванович

Русин Михаил Юрьевич

Стариковский Геннадий Петрович

Воробьев Сергей Борисович

Дубова Ольга Сергеевна

Хора Александр Николаевич

Даты

2018-04-17Публикация

2017-04-05Подача