антенный обтекатель

Формула изобретения

Антенный обтекатель, содержащий колпак из керамической оболочки, конусообразно сужающейся в месте стыковки с переходным шпангоутом, стыковочный шпангоут и теплозащитное кольцо, отличающийся тем, что переходной шпангоут выполнен из инвара, керамическая оболочка прикреплена к нему посредством слоя герметика, стыковочный шпангоут выполнен из стали, имеет кольцевую вильчатую проточку, посредством которой он прикреплен к переходному шпангоуту валиками, причем соединение двух шпангоутов выполнено с зазором, обеспечивающим возможность их взаимного перемещения в радиальном направлении, а их внутренние поверхности покрыты слоем герметика, кроме того, теплозащитное кольцо выполнено из стеклопластика и введено резиновое уплотнительное кольцо.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области антенно-фидерных устройств СВЧ, преимущественно к конструкциям головных антенных обтекателей ракет.

Известны антенные обтекатели в виде колпака из керамической оболочки, металлического шпангоута, соединительного кольца из стеклопластика, уплотнительного резинового кольца, при этом торец керамической оболочки приклеивается клеем к фланцу металлического шпангоута [1]

Также известны антенные обтекатели в виде колпака из керамической оболочки, переходной секции, с прокладкой из изоляционного материала, металлического шпангоута, металлического кольца обтекателя, причем керамическая оболочка в месте стыковки с переходной секцией выполняется конусообразно сужающейся [2]

Задача, на решение которой направлено данное изобретение повышение динамической и статической прочности конструкции антенного обтекателя.

Дело в том, что керамические материала (например, кварцевая керамика) плохо согласуются по своим свойствам и коэффициенту термического расширения (КТР) с обычными металлами. В условиях скоростного полета возникают значительные температурные градиенты, которые приводят к разрушению керамической оболочки и-за теплового расширения металлического шпангоута, кроме того, на обтекатель действуют вибрации, ударные и инерционные нагрузки, при этом антенный обтекатель должен быть герметичным.

Известным способом повышения динамической и статической прочности конструкции антенного обтекателя является использование в качестве материала шпангоута специальных сплавов (например, инвара) с КТР, близким к значениям КТР материала керамической оболочки. Эти сплавы имеют высокую стоимость и трудно обрабатываются, в то же время полного согласования по КТР материалов керамической оболочки и металлического шпангоута в диапазоне рабочих температур произвести не удается.

На фиг. 1 изображен общий вид антенного обтекателя ракеты; на фиг.2 укрупненно изображен узел крепления керамической оболочки антенного обтекателя к стыковому шпангоуту из стали.

Предлагается антенный обтекатель в виде колпака из керамической оболочки 1, переходного шпангоута из инвара 2, теплозащитного кольца из стеклопластика 3, в отличии от прототипа стыковой шпангоут из стали 4 имеет кольцевую вильчатую проточку, а переходной шпангоут из инвара соединяется с конусообразно сужающейся частью керамической оболочки слоем герметика 5, переходной шпангоут из инвара соединяется со стыковым шпангоутом из стали валиками 6, валики в шпангоутах устанавливаются с зазором, что дает возможность перемещаться одному шпангоуту относительно другого, для развязки стыкового шпангоута из стали с переходным шпангоутом из инвара, имеющим разные КТР, соединение их выполнено с зазором 7, для стыковки с корпусом ракеты предусмотрены шпильки 8.

Как видно из описания конструкции, керамическая оболочка имеет эластичное, "плавающее" соединение за счет слоя герметика 5. Герметичность антенного обтекателя дополнительно обеспечивается слоем герметика 9 и уплотнительным резиновым кольцом 10. Возникающие в результате аэродинамического нагрева расширения стыкового шпангоута 4 относительно переходного шпангоута из инвара 2 компенсируются наличием зазоров, а отличия КТР керамической оболочки и переходного шпангоута из инвара компенсируются зазором, заполненным герметиком 5.