антенный обтекатель летательного аппарата

Формула изобретения

Антенный обтекатель летательного аппарата, включающий керамическую оболочку, соединенную с металлическим шпангоутом по сопрягаемым поверхностям слоем эластичного термостойкого адгезива, и бандаж из композиционного материала, отличающийся тем, что на сопрягаемой поверхности шпангоута выполнены кольцевые или винтовые пазы, в которых заподлицо с поверхностью шпангоута установлен бандаж из композиционного материала с КТЛР, близким к нулю, при этом пазы уменьшают площадь сопрягаемой поверхности шпангоута не более чем на 1/3.

Описание изобретения к патенту

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

Известен узел крепления керамического обтекателя с металлическим корпусом летательного аппарата (патент РФ №2258283, МПК ⁷ H01Q 1/42, 2004 г.), включающий металлический шпангоут, в котором равномерно по окружности выполнены сквозные продольные пазы, соединенный с керамическим обтекателем по сопрягаемым поверхностям слоем эластичного термостойкого клея.

Недостатком указанной конструкции является снижение жесткости на изгиб металлического шпангоута вследствие наличия продольных пазов. Это может привести к недопустимо большим перемещениям носка керамического обтекателя при воздействии изгибающих поперечных аэродинамических нагрузок.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является антенный обтекатель (И.И.Архангельский и др. Проектирование зенитных управляемых ракет. - М.: МАИ, 1999 г. - 728 с.), включающий металлический шпангоут, соединенный с керамической оболочкой по всей сопрягаемой поверхности через промежуточное кольцо из композиционного материала с коэффициентом температурного линейного расширения (КТЛР), близким к соответствующему коэффициенту материала оболочки.

Недостатком данной конструкции является то, что при нагреве композиционного материала до температур более 300°С резко снижаются его механические характеристики, особенно межслоевая сдвиговая жесткость. Это снижает жесткость керамического обтекателя при воздействии изгибающей нагрузки, приводит к значительным перемещениям носка обтекателя и перекосу керамической оболочки относительно шпангоута, торцевому контакту керамики с металлом и ее разрушению.

Технический результат настоящего изобретения заключается в увеличении жесткости обтекателя при воздействии изгибающих нагрузок в условиях повышенных температур.

Указанный технический результат достигается тем, что в антенном обтекателе летательного аппарата, включающем керамическую оболочку, соединенную с металлическим шпангоутом по сопрягаемым поверхностям слоем эластичного термостойкого адгезива, и бандаж из композиционного материала, на сопрягаемой поверхности шпангоута выполнены кольцевые или винтовые пазы, в которых заподлицо с поверхностью шпангоута установлен бандаж из композиционного материала с КТЛР, близким к нулю, при этом пазы уменьшают площадь сопрягаемой поверхности шпангоута не более чем на 1/3.

Известно, что КТЛР некоторых композиционных материалов, например, на основе углеродных либо борных волокон, близок к нулю. Следовательно, при прогреве металлического шпангоута бандаж из такого материала будет препятствовать его тепловому расширению в радиальном направлении. За счет укладки бандажа в пазы заподлицо с поверхностью шпангоута обеспечивается клеевое соединение керамической оболочки со шпангоутом непосредственно по сопрягаемым поверхностям. В этом случае, при условии, что пазы уменьшают площадь сопрягаемых поверхностей не более чем на 1/3, достигается высокая сдвиговая жесткость соединения оболочки со шпангоутом. Кроме того, заполнение кольцевых или винтовых пазов бандажом препятствует снижению жесткости металлического шпангоута на изгиб.

Перечисленные факторы обеспечивают высокую жесткость керамического обтекателя при воздействии изгибающих аэродинамических нагрузок в условиях повышенных температур, препятствуют значительным перемещениям носка обтекателя и перекосу керамической оболочки относительно шпангоута, торцевому контакту керамики с металлом и ее разрушению.

На чертеже представлен антенный обтекатель летательного аппарата.

Антенный обтекатель летательного аппарата, включающий металлический шпангоут 1, в котором выполнены кольцевые пазы, заполненные бандажом 2, соединенный с керамической оболочкой 3 по сопрягаемым поверхностям слоем эластичного термостойкого адгезива 4.

Данное изобретение расширяет диапазон рабочих температур антенного обтекателя летательного аппарата и может быть использовано при изготовлении антенных обтекателей скоростных ракет различных классов.