RU59523U1

RU59523U1 - AERODYNAMIC CONFERENCE

Info

Publication number: RU59523U1
Application number: RU2006129117/22U
Authority: RU
Inventors: Борис Сергеевич Блинчиков; Игорь Петрович Белозерцев; Сергей Валерьевич Максин; Василий Андреевич Рассохин; Николай Степанович Ракович; Юрий Федорович Абрамов; Михаил Петрович Андронов; Олег Борисович Яковлев
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2006-12-27

Abstract

Аэродинамический обтекатель относится к авиационной технике, а именно к бортовому оптико-электронному оборудованию, предназначенному для решения задач обнаружения и точного пространственного местонахождения наблюдаемых объектов в заданном спектральном диапазоне длин волн, например ИК-диапазоне. Аэродинамический обтекатель устанавливается над обшивкой фюзеляжа авиационного носителя и защищает бортовое оптико-электронное оборудование, расположенное внутри фюзеляжа, от воздействия внешней среды, а также используется в качестве пропускающего излучение оптического элемента. Аэродинамический обтекатель состоит из оптического элемента, прозрачного в заданном спектральном диапазоне длин волн и выполненного из прочного оптического материала, например лейкосапфира, и корпуса, соединенных герметично в обтекаемую форму, выступающую над обшивкой фюзеляжа авиационного носителя. При этом аэродинамический обтекатель может иметь полусферическую, или овальную, или куполообразную форму, а оптический элемент может быть выполнен съемным и содержать просветляющее покрытие, повышающее коэффициент полезного пропускания в заданном спектральном диапазоне длин волн. 1 н. п. ф., 4 з. п. ф. 1 ил.The aerodynamic fairing relates to aeronautical engineering, namely to on-board optoelectronic equipment designed to solve the problems of detection and the exact spatial location of observed objects in a given spectral range of wavelengths, for example, the infrared range. The aerodynamic fairing is installed above the fuselage skin of the aircraft carrier and protects the on-board optoelectronic equipment located inside the fuselage from the effects of the external environment, and is also used as an optical element transmitting radiation. The aerodynamic fairing consists of an optical element transparent in a given spectral range of wavelengths and made of durable optical material, such as leucosapphire, and a body connected hermetically in a streamlined form protruding above the fuselage skin of the aircraft carrier. In this case, the aerodynamic fairing can have a hemispherical, or oval, or dome-shaped shape, and the optical element can be made removable and contain an antireflective coating that increases the transmittance in a given spectral range of wavelengths. 1 n P.F., 4 s. p. f. 1 ill.

Description

Аэродинамический обтекатель относится к авиационной технике, а именно к бортовому оптико-электронному оборудованию, предназначенному для решения задач обнаружения и точного пространственного местонахождения наблюдаемых объектов в заданном спектральном диапазоне длин волн, например ИК-диапазоне.The aerodynamic fairing relates to aeronautical engineering, namely to on-board optoelectronic equipment designed to solve the problems of detection and the exact spatial location of observed objects in a given spectral range of wavelengths, for example, the infrared range.

Аэродинамический обтекатель устанавливается над обшивкой фюзеляжа авиационного носителя и защищает бортовое оптико-электронное оборудование, расположенное внутри фюзеляжа, от воздействия внешней среды, а также используется в качестве пропускающего излучение оптического элемента.The aerodynamic fairing is installed above the fuselage skin of the aircraft carrier and protects the on-board optoelectronic equipment located inside the fuselage from the influence of the external environment, and is also used as an optical element transmitting radiation.

Основными требованиями к оптическим аэродинамическим обтекателям являются: требования к качеству поверхности и материала оптического элемента, обтекаемые контуры формообразования и герметичность соединения элементов конструкции.The main requirements for optical aerodynamic fairings are: requirements for the quality of the surface and material of the optical element, streamlined contours of the formation and tightness of the connection of structural elements.

Известны аэродинамические обтекатели, состоящие из оптического элемента, прозрачного в заданном спектральном диапазоне длин волн, который встраивается в корпус из прочного материала, и имеет обтекаемую форму, как правило, слегка выступающую над поверхностью транспортного средства (изобретение «Иллюминатор высокого давления в форме полусферического стеклоколпака» по патенту RU №2108263, В 63 В 19/02, приор. 18.04.1995 г., опубл. 10.04.1998 г, изобретение «Многоцелевой высокоманевренный сверхзвуковой самолет, его агрегаты планера, оборудование и системы» по патенту RU №2207968, В 64 С 30/00, приор. 10.12.96 г., публ. 10.02.99 г.и др.).Known aerodynamic fairings, consisting of an optical element that is transparent in a given spectral range of wavelengths, which is built into the body of durable material, and has a streamlined shape, usually slightly protruding above the surface of the vehicle (invention "High-pressure porthole in the form of a hemispherical glass hood" according to patent RU No. 2108263, B 63 V 19/02, prior April 18, 1995, published on April 10, 1998, the invention “Multipurpose highly maneuverable supersonic aircraft, its airframe assemblies, equipment and systems” according to patent RU No. 2207968, B 64 C 30/00, prior 10.12.96, publ. 10.02.99, etc.).

Известен аэродинамический обтекатель, состоящий из оптического элемента, выполненного из стекла марки ТСМ-209, прозрачного в диапазоне Known aerodynamic fairing, consisting of an optical element made of glass brand TSM-209, transparent in the range

0,5-5,5 мкм, встроенный в корпус из прочного материала и расположенный над поверхностью авиационного носителя (Руководство по технической эксплуатации АЖ1.374.012 РЭ, 1988 г.). Данный обтекатель работает во встречном набегающем потоке, скорость которого составляет 1,5 М, герметичен, имеет полусферическую обтекаемую форму и выбран за ближайший аналог (прототип).0.5-5.5 microns, built into the housing of durable material and located above the surface of the aircraft carrier (Technical Maintenance Manual АЖ1.374.012 РЭ, 1988). This fairing operates in an oncoming free stream, the speed of which is 1.5 M, it is tight, has a hemispherical streamlined shape and is selected for the closest analogue (prototype).

Недостатком известных устройств и ближайшего аналога (прототипа) является невысокий срок службы оптического элемента, вызванный повреждением его стеклянной поверхности малоразмерными, высокоскоростными частицами встречного набегающего потока пыли, что приводит к ухудшению оптических характеристик и необходимости замены элемента, связанной со значительной трудоемкостью.A disadvantage of the known devices and the closest analogue (prototype) is the low life of the optical element, caused by damage to its glass surface by small, high-speed particles of the oncoming incident dust stream, which leads to a deterioration in optical characteristics and the need to replace the element, which is associated with considerable laboriousness.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является увеличение срока службы оптического элемента.The problem to which the claimed utility model is directed is to increase the life of the optical element.

При решении поставленной задачи достигается следующий технический результат: увеличивается стойкость наружной оптической поверхности обтекателя к механическим повреждениям, а также к климатическим и биологическим воздействиям, в результате чего возрастает срок службы (технический ресурс работы) и значительно снижается необходимость частой замены оптического элемента.When solving this problem, the following technical result is achieved: the resistance of the outer optical surface of the fairing to mechanical damage, as well as to climatic and biological influences, increases, as a result of which the service life increases (technical life) and the need for frequent replacement of the optical element is significantly reduced.

Поставленная техническая задача решается, а указанный технический результат достигается за счет использования аэродинамического обтекателя, состоящего из оптического элемента, прозрачного в заданном спектральном диапазоне длин волн, герметично соединенного с корпусом, так, что плавное сопряжение их поверхностей создает обтекаемую форму, выступающую над обшивкой фюзеляжа авиационного носителя.The stated technical problem is solved, and the specified technical result is achieved through the use of an aerodynamic fairing, consisting of an optical element transparent in a given spectral range of wavelengths, hermetically connected to the body, so that smooth conjugation of their surfaces creates a streamlined shape that protrudes above the skin of the aircraft fuselage carrier.

От прототипа заявляемый аэродинамический обтекатель отличается тем, что оптический элемент выполнен из прочного оптического материала, например лейкосапфира.The claimed aerodynamic fairing differs from the prototype in that the optical element is made of durable optical material, for example, leucosapphire.

Обтекатель может иметь полусферическую, овальную или куполообразную форму. На оптический элемент может быть нанесено просветляющее покрытие, повышающее коэффициент полезного пропускания в рабочем диапазоне длин волн, а кроме того, он может быть выполнен съемным.The fairing may have a hemispherical, oval or domed shape. An antireflection coating can be applied to the optical element, which increases the transmittance in the working wavelength range, and in addition, it can be made removable.

Сущность заявляемого технического решения заключается в использовании более прочного к механическим воздействиям оптического материала, пригодного для использования в заданной области спектра.The essence of the claimed technical solution lies in the use of a more durable mechanical material optical material suitable for use in a given region of the spectrum.

На фиг. изображен общий вид аэродинамического обтекателя.In FIG. shows a General view of the aerodynamic fairing.

Аэродинамический обтекатель состоит из оптического элемента 1, выполненного, например, в виде полусферической поверхности из лейкосапфира, прозрачного в ИК-области спектра, корпуса 2 и механических деталей 3. Аэродинамический обтекатель располагается над обшивкой фюзеляжа авиационного носителя, при этом оптический элемент 1 является элементом оптической системы бортового оптико-электронного оборудования, размещенного внутри фюзеляжа, и служит для его защиты от запотевания и механического повреждения. Герметичное соединение оптического элемента 1 с корпусом 2 обеспечивается механическими деталями 3 и дополнительным заполнением возможных зазоров герметиком.The aerodynamic fairing consists of an optical element 1, made, for example, in the form of a hemispherical surface made of leucosapphire, transparent in the infrared region of the spectrum, body 2 and mechanical parts 3. The aerodynamic fairing is located above the fuselage skin of the aircraft carrier, while optical element 1 is an optical element systems of on-board optoelectronic equipment located inside the fuselage, and serves to protect it from fogging and mechanical damage. The tight connection of the optical element 1 with the housing 2 is provided by mechanical parts 3 and additional filling of possible gaps with a sealant.

Аэродинамический обтекатель работает следующим образом.Aerodynamic fairing works as follows.

Излучение заданного спектрального диапазона проходит через оптический элемент 1 на элементы оптической системы бортового оптико-электронного оборудования, размещенного внутри фюзеляжа авиационного носителя, и преобразуется данным оборудованием в оптические и электрические сигналы обнаружения и пространственного местонахождения наблюдаемых объектов. Герметичность соединения оптического элемента 1 с корпусом 2 осуществляется с помощью механических деталей 3 и герметика, что обеспечивает надежную защиту бортового оптико-электронного оборудования от воздействия внешней среды. При этом от качества поверхности оптического элемента 1 зависят оптические характеристики, The radiation of a given spectral range passes through the optical element 1 to the optical system elements of the on-board optoelectronic equipment located inside the aircraft carrier fuselage, and is converted by this equipment into optical and electrical signals for the detection and spatial location of the observed objects. The tightness of the connection of the optical element 1 with the housing 2 is carried out using mechanical parts 3 and sealant, which provides reliable protection of on-board optical-electronic equipment from the effects of the external environment. Moreover, the optical characteristics depend on the surface quality of the optical element 1,

создаваемые бортовым оптико-электронным оборудованием, и возможность выполнения поставленных задач. Поскольку оптический элемент 1 работает во встречном набегающем потоке, скорость которого составляет до 1,5М, при взлете, выполнении полета и посадке авиационного носителя происходит повреждение поверхности оптического элемента 1 высокоскоростными частицами пыли, находящейся в воздухе. Известно, что лейкосапфир, имеет более высокие характеристики по твердости, механической прочности, температурной устойчивости, водостойкости и химической стойкости по сравнению с алюмосиликатным стеклом, из которого выполнен оптический элемент 1 в прототипе, поэтому его использование в качестве материала оптического элемента 1 позволило увеличить срок службы последнего в 5 раз по сравнению с прототипом. Плавное сопряжение поверхностей элементов 1, 2 и 3 создает обтекаемую форму, которая может быть выполнена в виде полусферы, овала или купола и имеет достаточно высокие аэродинамические характеристики, что уменьшает аэродинамическое сопротивление на поверхности обтекателя.created by on-board optoelectronic equipment, and the ability to perform assigned tasks. Since the optical element 1 operates in an oncoming free stream, the speed of which is up to 1.5 M, during take-off, flight and landing of an aircraft carrier, the surface of the optical element 1 is damaged by high-speed dust particles in the air. It is known that leucosapphire has higher characteristics in terms of hardness, mechanical strength, temperature stability, water resistance and chemical resistance in comparison with aluminosilicate glass from which the optical element 1 in the prototype is made, therefore its use as the material of the optical element 1 allowed to increase the service life the latter is 5 times compared with the prototype. The smooth coupling of the surfaces of the elements 1, 2 and 3 creates a streamlined shape, which can be made in the form of a hemisphere, oval or dome and has sufficiently high aerodynamic characteristics, which reduces aerodynamic drag on the surface of the fairing.

Для возможности замены вышедшего из строя оптического элемента 1, с учетом принципа взаимозаменяемости его выполняют съемным.To replace the failed optical element 1, taking into account the principle of interchangeability, it is removable.

Кроме того, для повышения коэффициента полезного пропускания излучения в рабочем диапазоне длин волн, на оптический элемент наносят просветляющее покрытие.In addition, to increase the effective transmittance of radiation in the operating wavelength range, an antireflection coating is applied to the optical element.

Таким образом, изготовление оптического элемента 1 из прочного оптического материала, прозрачного в заданном спектральном диапазоне, позволяет увеличить срок его службы и снизить частоту замены оборудования.Thus, the manufacture of the optical element 1 from a durable optical material that is transparent in a given spectral range, allows to increase its service life and reduce the frequency of equipment replacement.

Claims

1. Aerodynamic fairing, consisting of an optical element transparent in a given spectral range of wavelengths, hermetically connected to the body, so that smooth conjugation of their surfaces creates a streamlined shape protruding above the fuselage skin of the aircraft carrier, characterized in that the optical element is made of durable optical material, for example, leucosapphire.

2. The aerodynamic fairing according to claim 1, characterized in that the optical element is removable.

3. The aerodynamic fairing according to claim 1 or 2, characterized in that it has a hemispherical or oval, or domed shape.

4. The aerodynamic fairing according to claim 1 or 2, characterized in that the optical element is coated with an antireflection coating that increases the transmittance in a given spectral range of wavelengths.