Brevet FR2902934A1 — publié le 20071228

PAROI POUR RADOMES ET RADOMES MUNIS DE TELLES PAROIS La présente invention concerne des parois pour radômes et les radômes munis de telles parois, et plus particulièrement, les radômes aéroportés. Les antennes de radars de type rotatif sont généralement protégées par un dôme, de manière à réduire autant que possible l'influence des conditions du milieu ambiant, telles que vent, pluie etc... Bien entendu, le dôme de protection doit être transparent aux ondes radio-électriques émises et reçues par le radar associé à l'antenne, faute de quoi toutes les mesures seraient erronées. En ce qui concerne les radômes des engins volants tels que des avions, se déplaçant à vitesse élevée, les radômes doivent impérativement résister aux contraintes mécaniques et thermiques développées au cours du déplacement des engins. De nombreuses structures de radômes ont été proposées et/ou sont utilisées. Certaines sont constituées par une âme centrale, deux couches alvéolaires disposées de part et d'autre de l'âme centrale, et deux couches ou peaux extrêmes, chacune étant reliée à la couche alvéolaire adjacente. Dans l'empilage des couches ainsi réalisé, il est apparu nécessaire ou tout au moins préférable de remplacer la couche alvéolaire supérieure par une mousse de manière à réduire l'influence du milieu ambiant, dans lequel se meut l'engin volant, sur le radôme. Enfin, on a dernièrement proposé de réaliser une âme centrale sous la forme d'une pluralité d'éléments unitaires en matériau diélectrique, mais indépendants les uns des autres et donc capable d'avoir chacun un déplacement relatif par rapport aux éléments adjacents , même lorsqu'ils sont reliés par un fil traversant lesdits éléments. Dans cette dernière solution, des écarteurs 5 latéraux, solidaires de l'âme centrale ainsi réalisée, supportent les peaux extrêmes. Toutefois, toutes les structures connues présentent des inconvénients dûs essentiellement au fait qu'on n'a pas pris en considération la nature des peaux extrêmes qui 10 doivent être d'épaisseur très mince comparée à celle des autres constituants de la structure. En effet, l'impact d'un objet quelconque, un oiseau par exemple, sur le radôme endommage la peau externe et modifie, en conséquence, le fonctionnement même du radar, lorsque l'endommagement affecte une ou plusieurs des couches sous-jacentes à ladite peau externe endommagée. La présente invention a pour but de palier aux inconvénients précités en proposant une structure de radôme telle que la peau supérieur externe qui est susceptible d'être endommagée soit renforcée tout en présentant les propriétés radioélectriques requises. La présente invention a pour objet une paroi pour radôme, du type comprenant une âme centrale en matériau diélectrique, disposée entre deux peaux externe et interne dont la constante diélectrique est équivalente à celle de l'âme centrale, deux couches de renfort et d'écartement de constante diélectrique inférieure à celle de l'âme centrale et disposées de part et d'autre de ladite âme centrale et elle est caractérisée en ce qu'au moins une desdites couches de renfort et d'écartement est pourvue d'espaces creux en surface dans lesquels est introduite par fluage une matière de liaison disposée entre ladite couche de renfort et d'écartement et la peau adjacente. 15 20 25 30 10 15 20 25 30 Lors de la mise sous pression de la couche de renfort et d'écartement sur l'âme centrale, puis celle de la peau supérieure externe sur ladite couche, la résine thermodurcissable flue vers les premiers pores ouverts de ladite couche et les remplit, de manière à obtenir un ensemble présentant une bonne cohésion grâce à la couche intermédiaire de liaison qui est imbriquée en partie dans ladite couche de renfort et d'écartement. De ce fait, la peau externe présente une meilleure résistance aux impacts des objets susceptibles de venir en contact. Selon une autre caractéristique de la présente invention, la couche alvéolaire inférieure est constituée par un empilement de tissu à mailles, sous forme de treillis par exemple, les couches de tissu étant décalées les unes des autres suivant un angle approprié, le plus souvent 45 . Selon une autre caractéristique de la présente invention une couche d'étanchéité est interposée entre l'âme centrale et la couche alvéolaire inférieure de manière à éviter un fluage de la colle dans les mailles des treillis. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront mieux à la lecture d'un mode de réalisation préféré de l'invention, ainsi que des dessins annexés sur lesquels : - la figure unique est une vue partielle éclatée et agrandie de la structure de la paroi selon un mode préféré de l'invention, les éléments représentés n'étant pas à l'échelle les uns par rapport aux autres. La paroi 1 selon l'invention comprend de l'intérieur vers l'extérieur, une peau inférieure ou interne 2, une couche de tissu alvéolaire 3, une couche de séparation étanche 4, une âme centrale 5, une couche de mousse 6 et une peau supérieure ou externe 7. La couche de tissu alvéolaire 3 est constituée par un empilement de tissus tricotés ou de treillis 8, les tissus ou treillis étant décalés les uns des autres lors de l'empilage, de préférence à 45 . Le nombre de tissus ou treillis 8 empilés les uns sur les autres est fonction des caractéristiques radioélectriques qu'on souhaite obtenir. De préférence, le nombre de nappes de tissu ou treillis 8 est choisi pour obtenir une constance diélectrique de la couche 3, comprise entre 1,3 et 1,8. Dans un exemple préféré de réalisation suivant l'invention, la couche alvéolaire 3 est obtenue soit par drapage de secteurs, soit par empilement de préformes tricotées. Les mailles de chaque tissu ou treillis sont approximativement des carrés de 5 mm de côté qui, lors de la mise en place, se déforment suivant des losanges. La nature des fils utilisés pour la confection du tissu tricoté ou du treillis est également prise en considération. C'est ainsi que pour un ajustement précis de la permitivité ou constante diélectrique , on utilise des fils de verre E, verre D ou fils de silice, ou encore des fils d'aramide. Le tissu ou treillis peut également être préimprégné de résine avant le drapage ou mise en place, par exemple d'une résine époxyde ou bismaléimide. L'épaisseur finale après usinage de la couche alvéolaire 3 est de l'ordre de 5 mm et la masse volumique de la couche 3 ainsi obtenue est de l'ordre de 350 kg/m3. De la même façon, on choisit une masse volumique de la couche de mousse 6 comprise entre 50 et 170 kg/m3 de manière à obtenir une rigidité suffisante et une constante diélectrique comprise entre 1,04 et 1,3. L'âme centrale 5, les peaux interne 2 et externe 7 ainsi que la couche étanche 4 présentent une constante diélectrique de même grandeur et comprise entre 2 et 5. Selon une autre caractéristique de l'invention, on réalise le collage des différentes couches entre elles au moyen d'un film de colle ou suivant le cas d'une résine capable de fluer, présentant une constante diélectrique d'environ 3. On peut bien évidemment faire varier la constante diélectrique de la résine par une addition de charges creuses ou pleines appropriées. Avec des charges creuses de silice, la permitivité de la résine est réduite à 1,7, alors qu'avec des charges d'alumine pleines, la permitivité peut atteindre la valeur de 5. Le mode opératoire consiste à disposer sur un moule 9 la peau interne 2 qui est ensuite usinée avec une précision de plus ou moins 2/100 mm, puis à déposer sur la face libre de la peau interne 2 un film de colle ou une couche de résine 10. Après quoi, on dispose les nappes de tissus ou treillis 8 qui sont préimprégnées et empilées directement sur la peau interne 2. On presse la couche 3 de nappes 8 et la peau interne 2 sur le moule 9 de manière à permettre à la résine 10 et/ou à la résine de préimprégnation de fluer dans les premières mailles 11 de la nappe 8 la plus inférieure de l'empilement. Ce fluage de résine permet de réaliser une couche de liaison de grande cohésion puisqu'en fait on réalise une couche intermédiaire 12 représentée en pointillés sur la figure, qui est imbriquée dans la nappe la plus inférieure tout en réalisant une ferme adhésion avec la peau interne 2. La mise sous pression a lieu après un certain temps de mûrissement de façon que le fluage de la résine ne remplisse que partiellement les mailles 11 de la nappe de tissu 8 ou treillis la plus inférieure. On usine la nappe de treillis 8 supérieure à une précision de plus ou moins 2/100 mm et on applique sur ladite nappe supérieure un film étanche 4 constitué par un tissu ou une préforme préimprégnée de même nature que l'âme centrale. De préférence, l'épaisseur du film étanche est de l'ordre de 25/100 mm. Ceci permet de réaliser une séparation étanche entre l'âme centrale 5 et l'empilement ou couche 3 de nappes de treillis 8. L'âme centrale est constituée de préformes tissées, préimprégnées de résine chargée ou non, la nature du fil pouvant être du verre E, verre D, silice ou aramide. L'épaisseur de l'âme centrale est d'environ 3 mm. Le film étanche 4 empêche ainsi la résine des préformes de pénétrer dans la couche alvéolaire 3. Une fois que l'âme centrale 5 adhère sur le film étanche 4, elle est usinée avec une précision de plus ou moins 2/100 mm avant le dépôt d'un film de colle ou d'une couche de résine 13 sur la face supérieure de ladite âme centrale. puis, on applique des secteurs de mousse thermoformés d'une épaisseur d'environ 6 mm avant usinage. La mousse peut être du type polyuréthane, métacrylate, PVC, etc.., avec une densité comprise entre 50 et 170 kg/m3. Lors de la mise en pression à chaud et sans mûrissement, le film de colle ou la résine flue vers les premiers pores ouverts 14 de la couche de mousse 6 et réalise de la même manière que précédemment une couche de liaison et de cohésion intermédiaire 15 représentée en pointillés sur la figure. De la même manière, et après usinage avec une précision de plus ou moins 5/100 mm de ladite couche de mousse 6, on applique une autre couche de résine ou film de colle appropriée 16 sur la face supérieure pour former une autre couche intermédiaire 17 représentée en pointillés sur la figure avant d'appliquer la peau externe 7. L'ensemble est mis sous pression et usiné avec la même précision. La couche de résine 16 entre la peau externe 7 et la couche de mousse 6 peut ne pas être appliquée lorsque, et cela est préférable, on utilise une peau externe 7 constituée par du tissu préimprégné. Lorsqu'on utilise un film de colle, il est préférable d'utiliser la colle référencée 300-2 d'American Cyanamide. Enfin, on peut, si on le désire, déposer un film de peinture protecteur anti-érosion (18) qui peut être un film d'élastomère fluoré ou de polyuréthane, d'épaisseur d'environ 2/10 de mm. REVENDICATIONS 1. Paroi pour radôme, du type comprenant une âme centrale (5) en matériau diélectrique, disposée entre deux peaux externe .(7) et interne (2) dont la constante diélectrique est équivalente à celle de l'âme centrale (5), deux couches de renfort et d'écartement (3, 6) de constante diélectrique inférieure à celle de l'âme centrale (5) et disposées de part et d'autre de ladite âme centrale (5) caractérisée en ce qu'au moins une desdites couches de renfort et d'écartement (3, 6) est pourvue d'espaces creux (11, 14) en surface dans lesquels est introduite par fluage une matière de liaison (10, 13, 16) disposée entre ladite couche de renfort et d'écartement et la peau adjacente (2, 7). 2. Paroi pour radôme selon la revendication 1, caractérisée en ce que la matière de liaison est disposée entre chaque peau (2, 7) et la couche de renfort et d'écartement (3, 6) adjacente. 3. Paroi pour radôme selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'au moins une (3) des couches de renfort et d'écartement est constituée par du tissu tricoté ou du treillis (8) et en ce que les espaces creux sont constitués par les mailles (11) du tissu ou du treillis. 4. Paroi pour radôme selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'une couche de renfort et d'écartement (6) est constituée par de la mousse. 5. Paroi pour radôme selon les revendications 1 ou 3, caractérisée en ce qu'une couche d'étanchéité (4) est disposée entre l'âme centrale (5) et la couche de tissu ou de treillis (3). 6. Paroi pour radôme selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un film anti-érosion (18) est disposé sur la face supérieure de la peau externe (7). 7. Paroi pour radôme selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que chaque nappe de tissu tricoté ou de treillis est préimprégnée de résine. 8. Paroi pour radôme selon la revendication 7, caractérisée en ce que les nappes de tissu sont décalées les unes par rapport aux autres d'un angle d'environ 45 . 9. Paroi pour radôme selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisée en ce que la masse volumique de la couche de nappes de tissu (3) est de l'ordre de 350 kg/m3. 10. Paroi pour radôme selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la couche de mousse (6) présente une masse volumique comprise entre 50 et 170 kg/m3. 11. Paroi pour radôme selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la matière de liaison (10, 13, 16) est constituée par de la résine thermodurcissable. 12. Paroi pour radôme selon la revendication 11, caractérisée en ce que la résine est chargée par des charges creuses. 13. Paroi pour radôme selon la revendication 11, caractérisée en ce que la résine est chargée par des charges pleines. 14. Paroi pour radôme selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la peau externe (7) est constituée par du tissu préimprégné.