JP2015169361A - Missile radome - Google Patents
Missile radome Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015169361A JP2015169361A JP2014043670A JP2014043670A JP2015169361A JP 2015169361 A JP2015169361 A JP 2015169361A JP 2014043670 A JP2014043670 A JP 2014043670A JP 2014043670 A JP2014043670 A JP 2014043670A JP 2015169361 A JP2015169361 A JP 2015169361A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radome
- ring
- flying
- adhesive
- flying object
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
Description
この発明は、飛しょう体用アンテナを保護するレドームに関するものである。 The present invention relates to a radome for protecting a flying object antenna.
所定の目標に向けて電波誘導にて飛しょうする飛しょう体は、先端部に目標を検知するためのレーダ用アンテナが備えられている。飛しょう体の先端部は、空力荷重や空力加熱を受けやすい部位である。このため飛しょう体の先端部は、空力抵抗を減らし高速で飛しょうできるように、尖った形状(例えばCone、Ogive、Von_Karman形状)とすることが一般的である。 A flying object that flies by radio wave induction toward a predetermined target is provided with a radar antenna for detecting the target at the tip. The tip of the flying object is a part that is susceptible to aerodynamic loads and aerodynamic heating. For this reason, it is common for the tip of the flying body to have a pointed shape (for example, Cone, Ogive, Von_Karman shape) so as to reduce aerodynamic resistance and fly at high speed.
また、レドームは、レーダ用アンテナが送受信する電波を透過させる必要があることから、誘電体材料を使用しなければならない。誘電体材料としては、アルミナ(Al2O3)、コージライト(2MgO・2Al2O3・5SiO2)、ヒューズドシリカ(SiO2)、シリコンナイトライド(Si3N4)焼結体などのセラミックス、FRP(Fiber Reinforced Plastics;繊維強化プラスチック)材などが用いられている。 In addition, since the radome needs to transmit radio waves transmitted and received by the radar antenna, a dielectric material must be used. Dielectric materials include alumina (Al2O3), cordierite (2MgO · 2Al2O3 · 5SiO2), fused silica (SiO2), silicon nitride (Si3N4) sintered ceramics, FRP (Fiber Reinforced Plastics) ) Materials are used.
超音速で飛しょうする飛しょう体のレドームは、耐熱性及び耐熱衝撃性に優れた低熱膨張係数(0〜5×10-E6/℃)のセラミックス材を使用することが主流である。また、飛しょう体の機体は、通常、鉄、あるいはアルミニウム材などの高剛性で高熱膨張係数(10〜30×10-E6/℃)の材料を用いているのが一般的である。前述のレドームと機体は異種材料となるので、その組み合わせによる熱応力が懸念される。このため、高剛性で熱膨張係数が比較的低いFRPを用いたリングを介して、レドームを機体に固定し、またレドームとリングは接着剤により固定することが一般的である(例えば、特許文献1、2参照)。 As the radome of a flying object that flies at supersonic speed, ceramic materials having a low thermal expansion coefficient (0 to 5 × 10-E6 / ° C.) excellent in heat resistance and thermal shock resistance are mainly used. In addition, the flying body is generally made of a material having high rigidity and high thermal expansion coefficient (10-30 × 10−E6 / ° C.) such as iron or aluminum. Since the aforementioned radome and the aircraft are made of different materials, there is a concern about thermal stress due to the combination. For this reason, it is common to fix the radome to the fuselage through a ring using FRP having high rigidity and a relatively low coefficient of thermal expansion, and to fix the radome and the ring with an adhesive (for example, Patent Documents). 1 and 2).
飛しょう体は、飛しょう開始から数秒間という短い時間で超音速や極超音速などに達するものが多く、空力加熱により機体が高温に晒される。レドームは、飛しょう体の部位の中で最も熱的環境が厳しい部位の一つであり、大きな空力荷重と大きな空力加熱、熱衝撃を受けることになる。レドームは、強度が高く、耐熱性及び耐熱衝撃性が求められることから、耐熱温度1000℃以上の誘電体材料であるセラミックスをレドーム材料とすることが一般的である。 Many flying bodies reach supersonic speeds or hypersonic speeds in a short time of several seconds from the start of flying, and the airframe is exposed to high temperatures by aerodynamic heating. The radome is one of the most severe parts of the flying body, and is subject to large aerodynamic loads, large aerodynamic heating and thermal shock. Since the radome has high strength and is required to have heat resistance and thermal shock resistance, it is common to use ceramics, which is a dielectric material having a heat resistant temperature of 1000 ° C. or more, as the radome material.
セラミックス製のレドームとリングの固定は、エポキシ系、あるいはシリコン系の接着剤などを用いることが多い。空力加熱によりレドームが高温になるに従い接着剤も高温になる。飛しょう速度が高速になる、あるいは飛しょう時間が長くなり、空力加熱総量が増加すると、接着剤の耐熱温度を超えてしまうという課題がある。 For fixing the ceramic radome and ring, an epoxy or silicon adhesive is often used. As the radome becomes hot due to aerodynamic heating, the adhesive also gets hot. When the flying speed is increased or the flying time is increased and the total amount of aerodynamic heating is increased, there is a problem that the heat resistance temperature of the adhesive is exceeded.
さらに、レドームの耐熱衝撃を緩和するために、熱伝導率の高い材料を選択した場合は、レドームから接着剤の接合部まですぐに熱が伝わることから、接着剤の温度が高温になり、接着剤の耐熱温度を超えてしまい、レドームと機体の接合部が破壊する虞がある。 In addition, if a material with high thermal conductivity is selected to mitigate the thermal shock of the radome, heat is transferred immediately from the radome to the adhesive joint, and the temperature of the adhesive becomes high, resulting in adhesion. The heat resistance temperature of the agent may be exceeded, and the joint between the radome and the aircraft may be destroyed.
また、接着剤は経年劣化により接着強度が低下することが分かっている。接着強度の低下率を定量的に推測することは難しいため、初期の接着強度に余裕を持たせなければならないという課題がある。 Moreover, it has been found that the adhesive strength of the adhesive decreases due to aging. Since it is difficult to quantitatively estimate the decrease rate of the adhesive strength, there is a problem that a margin must be given to the initial adhesive strength.
これまでは、接着強度が高いエポキシ系接着剤を用いることが多かったが、エポキシ系接着剤は耐熱温度が200℃を超えるものが少なく、接着剤の耐熱性を高くしてレドームの接着強度を上げることは難しい場合が多かった。また、空力加熱に直接晒される飛しょう体の最外殻部に断熱材を設けて、リングの温度上昇を防ぐものもある。このような断熱材を設けたレドームであっても、接着剤の耐熱温度を超えてしまうケースがある。 In the past, epoxy adhesives with high adhesive strength were often used, but there are few epoxy adhesives with a heat resistance temperature exceeding 200 ° C, and the heat resistance of the adhesive is increased to increase the adhesive strength of the radome. It was often difficult to raise. In addition, there is a type in which a heat insulating material is provided in the outermost shell portion of the flying body that is directly exposed to aerodynamic heating to prevent the temperature of the ring from rising. Even a radome provided with such a heat insulating material may exceed the heat resistance temperature of the adhesive.
この発明は係る課題を解決するためになされたものであり、セラミックス製のレドームとリングを固定する接着剤が、その耐熱温度を超えて接着力が低下する、あるいは接着剤の経年劣化によって接着力が低下した場合であっても、レドームを飛しょう体の機体に固定し続けることのできる構造を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and the adhesive that fixes the radome and the ring made of ceramics has an adhesive strength that exceeds its heat-resistant temperature, or the adhesive strength decreases due to aging of the adhesive. It is an object of the present invention to obtain a structure capable of continuing to fix the radome to the flying body even when the drop is caused.
この発明による飛しょう体は、所定の目標に向けて電波誘導により飛しょうする飛しょう体の機体における、先端部から突出して設けられたねじ部にねじ結合するリングと、内周が上記リングの外周に接着され、上記機体およびリングよりも熱膨張係数が小さいレドームとを備え、上記レドームの後端部は機体の先端部に押し当てられるとともに、当該後端部は内側に環状に突出した突起部を有し、当該突起部がリングの端部に挟まれて配置されたことを特徴とするものである。 The flying object according to the present invention includes a ring that is screw-coupled to a screw part that protrudes from a tip part of a flying object body that flies by radio wave induction toward a predetermined target, and an inner periphery of the ring. A radome having a thermal expansion coefficient smaller than that of the fuselage and the ring, the rear end of the radome being pressed against the tip of the fuselage, and the rear end protruding in an annular shape inward And the protrusion is disposed between the ends of the ring.
この発明によれば、レドームの後端部の内側に突起部を設け、ねじが形成されたリングにより突起部を飛しょう体の機体に押し付ける構造とすることで、レドームとリングを接着固定している接着剤の強度低下が生じても、飛しょう体にレドームを構造的に固定し続けることができる。 According to the present invention, the radome and the ring are bonded and fixed by providing a protrusion on the inner side of the rear end of the radome and pressing the protrusion against the flying body by a ring on which a screw is formed. Even if the strength of the adhesive is reduced, the radome can be structurally fixed to the flying body.
実施の形態1.
図1は、この発明に係る実施形態1による飛しょう体用レドームの構造を示す断面図である。図1において、飛しょう体用レドーム2は、電波を透過させるレドーム30が、接着部36においてリング32に接着されることにより、構成される。レドーム30は、外殻の先端部が尖った線対称な流線型をなし、外殻の線対称軸を中心とした外径が先端部から後端部31に向かって滑らかに拡がり、後端部31が開口して中空となっている。レドーム30は例えばセラミックスから構成される。リング32は例えばFRPから構成される。リング32の材料は、レドーム30に使用される材料の特性に合うように選定され、例えばアルミニウム合金、チタン合金などでもよい。レドーム30の内周面とリング32の外周面は嵌合し、両者の間に介在する接着剤5により接着固定される。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a flying object radome according to
リング32はねじ部35が形成されている。飛しょう体1の機体50はねじ部8が形成されている。レドーム30の後端部31の内側は、リング32の後端部が突き当たる突起部33が設けられている。突起部33は、後端部31の内側から円環状に突出している。突起部33は、機体50の当たり面34に密着するための接触面が形成されている。リング32の内側は雌ねじのねじ部35が形成されている。機体50の外側は雄ねじのねじ部8が形成されている。ねじ部8は、機体50の端部に設けられる。ねじ部8は、機体50の最大外周よりも小さい径を有して端部から突出した突出部に形成される。この突出部の根本には、当たり面34が形成されている。リング32に設けたねじ部35は機体50に設けたねじ部8に螺合され、リング32が機体50に固定される。
The
実施の形態1による飛しょう体用レドーム2は、レドーム30の後端部31の内側にリング32が引っ掛かる突起部33を設けた構造としているので、突起部33との当たり面34に密着するように、リング32をレドーム30に接着している。レドーム30のリング32に設けたねじ部35を機体50に設けたねじ部8に嵌め込み、レドーム30を回転させることで、リング32に設けたねじ部35を機体50に設けたねじ部8に結合していく。機体50とリング32の両者が突起部33を挟み込むように、規定のトルクあるいは軸力が生じるまで、ねじ部35をねじ部8にねじ込んでいく。接着部36の接着強度はこのねじ込みの荷重に耐えればよい。
The flying
図2は飛しょう体1の各軸方向を示す図である。飛しょう体用レドーム2は、リング32を機体50にねじ結合した後、規定トルクあるいは軸力を加えた機軸方向37の荷重のみを生じる。このとき、接着部36の接着強度が失われても、飛しょう体用レドーム2は飛しょう体1に固定されることになり、構造上問題ない。
FIG. 2 is a view showing each axial direction of the flying
また、電波誘導にて飛しょうする飛しょう体1は、一般的にロール方向38への回転及び速度が小さいため、当たり面34の摩擦力で固定できるが、レドーム30がロール方向38へ回転しないように、必要に応じて例えばキーのような周り止めを設けてもよい。
Further, since the flying
図3は、高速で飛しょうする飛しょう体1の飛しょう体用レドーム2が、空力加熱を受けた状態を説明する図である。図4は、飛しょう体1が高速で飛しょうした場合の時間と速度を表した図である。図5は、飛しょう体1が高速で飛しょうした場合の時間と飛しょう体用レドーム2の温度を表した図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a state where the flying
飛しょう体1が飛しょうする場合、飛しょう体1の速度9は一般的に短時間で高速になる。飛しょう体用レドーム2は図3に示す断熱壁温度(Taw)10と局所熱伝達率(α)11で表現できる空力加熱を短時間で受けることになり、飛しょう体用レドーム2の温度12は一般的に短時間で高くなる。
When the flying
図6は飛しょう体用レドーム2の接着部36が空力加熱により熱が伝わることを説明する図である。図7は飛しょう体用レドーム2の接着部温度を時刻歴で示した図である。飛しょう体用レドーム2が図3に示す断熱壁温度(Taw)10と局所熱伝達率(α)11で表現できる空力加熱によりレドーム30が熱せられ、レドーム30の中を伝わり接着部36へ到達し、接着部36の温度14を上昇させていく。熱の伝わり方は一般的にレドーム30の材料(例えばセラミックス)の熱伝導率(αR)15により異なり、熱伝導率15が大きければ熱が伝わりやすく、小さければ熱が伝わりにくい。飛しょう体1が高速化して、空力加熱条件が厳しくなるに従い、接着部の温度14が上昇し、耐熱温度16を超える接着部温度17となってしまう。また、レドーム30の材料の熱伝導率(αR)15が大きい場合、接着部の温度14が短時間で上昇すると共に耐熱温度を超える接着部温度18となってしまう。なお、接着部36に対して熱が伝わる経路は複雑であること、飛しょう体1内に搭載されている電子機器の発熱などがあるものの、接着部36の温度上昇に最も影響する空力加熱によりレドーム30から伝わる熱を代表として説明している。
FIG. 6 is a diagram for explaining that heat is transmitted to the
図8は飛しょう体用レドーム2の接着剤5が経年劣化により強度低下を表した図である。接着剤5は温度、湿度、酸素及び紫外線などにより経年劣化を生じ、一般的に接着強度19が低下することが知られている。接着部36に対する要求強度20(設計により安全率を考慮する場合が一般的である)まで低下したら寿命21とみなす。
FIG. 8 is a diagram showing a decrease in strength due to aging deterioration of the adhesive 5 of the flying
ここで、図9は比較例として示す、従来の飛しょう体用レドーム200のレドーム3とリング4の接着構造を示す断面図である。図9において、飛しょう体用レドーム200は、例えばセラミックス製のレドーム3と、FRP製のリング4の両者を接着剤5にて接着固定している。また、空力加熱によりリング4の温度が耐熱温度を超える場合、リング4の外表面に断熱材6を貼り付ける場合もある。飛しょう体用レドーム200は、リング4に設けたねじ部7を用いて飛しょう体1に設けたねじ部8により固定されている。
Here, FIG. 9 is a cross-sectional view showing a bonding structure between the radome 3 and the ring 4 of the conventional
従来の飛しょう体用レドーム200は、空力加熱によりレドームが高温になるに従い接着剤も高温になる。飛しょう速度が高速になる、あるいは飛しょう時間が長くなり、空力加熱総量が増加すると、接着剤の耐熱温度を超える。このとき初期の接着強度に余裕を持たせなければ、レドーム200と機体50の接合部が破壊することになる。また、経年劣化を生じた場合、接着部36に対する接着強度19が要求強度20を超える。ここで、その他の材料が健全であっても、飛しょう体用レドーム200を修理、あるいは新品に交換することが生じる。
In the conventional
これに対し、実施の形態1による飛しょう体用レドーム2は、所定の目標に向けて電波誘導により飛しょうする飛しょう体の機体50における、先端部から突出して設けられたねじ部8にねじ部35により結合するリング32と、内周が上記リング32の外周に接着され、上記機体50およびリング32よりも線膨張係数が小さいレドーム30とを備え、上記レドーム30の後端部は機体50の先端部の当り面34に押し当てられるとともに、当該後端部は内側に環状に突出した突起部33を有し、当該突起部33がリング32の端部に挟まれて配置されたことを特徴とする。
On the other hand, the flying
かくして、飛しょう体用レドーム2の後端部31の内側にリング32が引っ掛かる突起部33を設けて、飛しょう体1に設けたねじ部8とリング32に設けたねじ部35を結合する構造としている。これによって、接着部36の接着強度19が失われても、飛しょう体用レドーム2が飛しょう体1に固定し続けることが可能になる。
Thus, the
実施の形態2.
図10は、本発明に係る実施の形態2による飛しょう体用レドーム2の構造を示す断面図である。飛しょう体1が高速で飛しょうした場合、図2に示す機軸垂直方向39に生じた図10に示す空力荷重40と、異種材料の熱膨張差によって発生する熱応力41により、突起部33の根元部42に大きな応力が発生する。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the structure of the flying
そこで、実施の形態2による飛しょう体用レドーム2は、レドーム30とリング32の当り面34について、図2に示す機軸方向37に、図10に示す傾斜43をつける。この傾斜43によって、突起部33の根元部42に発生する応力の増加を防ぎ、レドーム30の破壊を回避することができる。その他は実施の形態1で使用するものと同じである。
Therefore, the flying
実施の形態3.
図11は、本発明に係る実施形態3による飛しょう体用レドーム300の構造を示す図である。実施形態3による飛しょう体用レドーム300は、リング32を2つ以上に分割し、レドーム30に接着する構造である。本構造では、レドーム30とリング32の異種材料によって、周方向に熱応力41の発生を低減する。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 11 is a view showing the structure of a flying
このように、リング32を2つ以上に分割することにより、熱応力41を低減することができる。また、レドーム30にリング32を接着する工程において、分割したリング32を簡単に接着することが可能となり、その他は実施の形態1及び実施の形態2で使用するものと同じである。
Thus, the
1 飛しょう体、2 飛しょう体用レドーム、3 レドーム、4 リング 、5 接着剤、6 断熱材、7 ねじ部、8 ねじ部、13 接着部、30 レドーム、31 後端部、32 リング、33 突起部、34 当り面、35 ねじ部、36 接着部、42 根元部、43 傾斜、50 機体、200 飛しょう体用レドーム、300 飛しょう体用レドーム。 1 Flying object, 2 Flying object radome, 3 Radome, 4 Ring, 5 Adhesive, 6 Heat insulation material, 7 Screw part, 8 Screw part, 13 Adhesive part, 30 Radome, 31 Rear end part, 32 Ring, 33 Projection, 34 Contact surface, 35 Screw, 36 Adhesion, 42 Root, 43 Inclination, 50 Airframe, 200 Flying body radome, 300 Flying body radome.
Claims (3)
内周が上記リングの外周に接着され、上記機体およびリングよりも線膨張係数が小さいレドームと、
を備え、
上記レドームの後端部は機体の先端部に押し当てられるとともに、当該後端部は内側に環状に突出した突起部を有し、当該突起部がリングの端部に挟まれて配置されたことを特徴とする飛しょう体用レドーム。 A ring that is screw-coupled to a screw part that protrudes from the tip of the airframe that flies by radio wave induction toward a predetermined target,
A radome whose inner circumference is bonded to the outer circumference of the ring, and whose linear expansion coefficient is smaller than that of the aircraft and the ring;
With
The rear end portion of the radome is pressed against the front end portion of the airframe, and the rear end portion has a protruding portion that protrudes in an annular shape inside, and the protruding portion is disposed between the end portions of the ring. A flying radome characterized by
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014043670A JP2015169361A (en) | 2014-03-06 | 2014-03-06 | Missile radome |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014043670A JP2015169361A (en) | 2014-03-06 | 2014-03-06 | Missile radome |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015169361A true JP2015169361A (en) | 2015-09-28 |
Family
ID=54202259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014043670A Pending JP2015169361A (en) | 2014-03-06 | 2014-03-06 | Missile radome |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015169361A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018132211A (en) * | 2017-02-13 | 2018-08-23 | 三菱電機株式会社 | Radome for flying body and manufacturing method thereof |
JP2018132214A (en) * | 2017-02-13 | 2018-08-23 | 三菱電機株式会社 | Radome for flying object |
CN109494473A (en) * | 2018-07-13 | 2019-03-19 | 中国航空工业集团公司济南特种结构研究所 | A kind of connection structure of newer versions of these missiles antenna house |
JP2019120442A (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-22 | 三菱電機株式会社 | Flying object |
-
2014
- 2014-03-06 JP JP2014043670A patent/JP2015169361A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018132211A (en) * | 2017-02-13 | 2018-08-23 | 三菱電機株式会社 | Radome for flying body and manufacturing method thereof |
JP2018132214A (en) * | 2017-02-13 | 2018-08-23 | 三菱電機株式会社 | Radome for flying object |
JP2019120442A (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-22 | 三菱電機株式会社 | Flying object |
CN109494473A (en) * | 2018-07-13 | 2019-03-19 | 中国航空工业集团公司济南特种结构研究所 | A kind of connection structure of newer versions of these missiles antenna house |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2015169361A (en) | Missile radome | |
JP2017139522A (en) | Flight body radome | |
RU2536360C1 (en) | Antenna dome | |
CN110626011B (en) | Heat protection plate | |
WO2016206094A1 (en) | Shear-type piezoelectric sensor | |
RU2694132C1 (en) | Antenna fairing | |
JP2016174200A (en) | Radome, radome ring, flying object | |
CN103770954A (en) | Large-area thermal protection device of hypersonic flight vehicle | |
RU2624793C1 (en) | Antenna cowl | |
JP6727151B2 (en) | Radome for flying objects | |
JP6278924B2 (en) | Method for manufacturing flying radome | |
CN106568354B (en) | A kind of heat-preservation cylinder with temperature control function | |
JP2016173189A (en) | Missile radome | |
CN111322213A (en) | Piezoelectric grid with variable spacing | |
WO2016185624A1 (en) | Molten metal holding furnace | |
RU2679483C1 (en) | Antenna fairing | |
JP2016161270A (en) | Radome ring for flying body | |
JP2017138072A (en) | Missile radome | |
RU2536361C1 (en) | Antenna dome | |
RU2337437C1 (en) | Missile nose cone | |
JP6971906B2 (en) | Flying body | |
JP6996814B2 (en) | Radome assembly structure | |
CN106379547B (en) | A kind of long endurance aircraft surface installation device of sensor of High Mach number | |
RU2738430C1 (en) | Antenna fairing | |
RU2258283C1 (en) | Attachment point between ceramic fairing and flying-vehicle body |