КОНСТРУКЦИЯ ШИРОКОПОЛОСНОГО РАДИОПРОЗРАЧНОГО ОБТЕКАТЕЛЯ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2020 года по МПК H01Q1/42 

Область техники

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.

К таким РПО предъявляются жесткие требования по обеспечению:

- радиопрозрачности на уровне 85-95% в заданном диапазоне длин волн для реальных условий эксплуатации;

- достаточной прочности при небольшой массе;

- технологичности изготовления.

Уровень техники

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).

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.

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.

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.

Недостатком описанного способа является многоступенчатость технологии изготовления РПО, что увеличивает трудоемкость и длительность цикла изготовления, приводит к накоплению технологических погрешностей и увеличивает стоимость изделия.

Раскрытие изобретения

Целью изобретения является создание механически прочного широкополосного радиопрозрачного обтекателя для антенн, упрощение технологии изготовления, сокращение технологического цикла изготовления изделия.

Технический результат достигается тем, что заявленный широкополосный радиопрозрачный обтекатель имеет следующие отличительные признаки:

- стенка обтекателя, изготавливаемого из стеклопластика, имеет рабочие зоны заполненные синтактной пеной.

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.

Сущность изобретения

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).

Способ изготовления широкополосного радиопрозрачного обтекателя заключается в укладке слоев препрега и синпрега на пуансон пресс-формы с последующим формованием методом прессования, а именно:

- нанесение антиадгезионной смазки на рабочие поверхности оснастки;

- пропитка стеклоткани связующим;

- раскрой обклеек из препрега и синпрега;

- послойная выкладка обклеек на пуансон пресс-формы;

- сборка пресс-формы;

- режим формования со ступенчатым подъемом температуры;

- распрессовка оснастки с извлечением сформованного изделия;

- механическая обработка обтекателя;

- нанесение лакокрасочного покрытия на изделие.

Изготовленный по предлагаемому изобретению обтекатель отличается большей прочностью, меньшей трудоемкостью и длительностью изготовления, а также меньшей стоимостью изготовления по сравнению с известными аналогами.

Данное устройство имеет отношение 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. Технический результат, заключающийся в создании механически прочного широкополосного радиопрозрачного обтекателя для антенн, упрощении технологии изготовления, сокращении технологического цикла изготовления изделия, достигается за счёт того, что стенка обтекателя, изготавливаемого из стеклопластика, имеет рабочие зоны, заполненные синтактной пеной, а при сборке пакета в рабочих зонах обтекателя между слоями препрега стеклоткани укладываются слои синпрега, с последующим формированием собранного пакета методом прессования. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Радиопрозрачный широкополосный обтекатель для антенн, имеющий по всему контуру одинаковую толщину стенки, выполненную из стеклопластика, отличающийся тем, что стенка имеет рабочие зоны, заполненные синтактной пеной.

2. Способ изготовления радиопрозрачного широкополосного обтекателя, состоящий из укладки слоев стеклоткани, пропитанных связующим, на пуансон пресс-формы с последующим формованием изделия, отличающийся тем, что при сборке пакета в рабочих зонах обтекателя между слоями препрега укладываются слои синпрега с последующим формованием собранного пакета методом прессования.