ГЛИССАДНЫЙ ПОСАДОЧНЫЙ РАДИОМАЯК

Полезная модель относится к глиссадным посадочным радиомаякам, формирующим в пространстве зоны глиссады, определяющей направление посадки самолета в вертикальной плоскости, к их излучающим рупорным антеннам и к элементам рупора антенны для защиты при баллистических и взрывных воздействиях.
Известен принятый в качестве ближайшего аналога глиссадный посадочный радиомаяк, описанный в техническом проекте «Посадочная радиомаячная группа ПРМГ-76УМ», разработанном Акционерным обществом «ЧЕЛЯБИНСКИЙ РАДИОЗАВОД «ПОЛЕТ», 2013 г. Глиссадный посадочный радиомаяк включает вертикальную мачту, снабженную механизмом подъема-опускания и удерживаемую тремя оттяжками. На мачте установлены верхняя и нижняя подвижные каретки, на которых в зажимах закреплены излучающие рупорные антенны, излучающий прямоугольный наружный торец которых закрыт закрепленной радиопрозрачной плоской заглушкой. Грани рупора выполнены металлическими, противоположные друг другу грани рупора, расположенные в горизонтальной плоскости, выполнены в форме равнобедренных трапеций, противоположные друг другу грани рупора, расположенные в вертикальной плоскости, выполнены в форме прямоугольника.
Признаками ближайшего аналога, совпадающими с существенными признаками полезной модели, являются наличие в глиссадном посадочном радиомаяке вертикальной мачты, удерживаемой тремя оттяжками, снабженной механизмом подъема-опускания; на мачте установлены верхняя и нижняя подвижные каретки, на которых в зажимах закреплены излучающие рупорные антенны, излучающий наружный прямоугольный торец которых закрыт закрепленной радиопрозрачной заглушкой; грани рупора излучающих антенн выполнены металлическими, противоположные друг другу грани рупора излучающих антенн, расположенные в горизонтальной плоскости, выполнены в форме равнобедренных трапеций, противоположные друг другу грани рупора излучающих антенн, расположенные в вертикальной плоскости, выполнены в форме прямоугольника.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности конструкции глиссадного посадочного радиомаяка за счет повышения бронезащитных свойств рупора излучающей антенны со стороны выхода излучения при сохранении радиопрозрачности в этом направлении и бронезащищенности боковых поверхностей рупора излучающих антенн, обеспечивающих предотвращение выведения глиссадного посадочного радиомаяка из строя при баллистических и взрывных воздействиях, сохранение его работоспособности и восстановление утраченной работоспособности путем проведения быстрого ремонта в полевых условиях.
Положительным эффектом полезной модели является возможность создания конструкций сложных пространственных форм, радиопрозрачных защитных элементов, предназначенных защитить непосредственно излучающую сторону и защитных пластин, предназначенных защитить боковые поверхности рупоров излучающих антенн глиссадных посадочных радиомаяков от баллистических и взрывных воздействий.
Причинами, препятствующими получению указанного технического результата при использовании ближайшего аналога, являются следующие его недостатки. Заглушка на излучающем наружном прямоугольном торце рупора антенн выполнена из тонкостенного стеклопластика, который может обеспечить защиту излучателей антенны только от пыли, осадков и влаги, но не обеспечивает защиту от баллистического воздействия пуль, осколков и от взрывной ударной волны. Боковые поверхности рупора излучающей антенны ближайшего аналога выполнены из тонкостенного металла и не обеспечивают защиту от баллистического воздействия пуль, осколков и от взрывной ударной волны.
В основу полезной модели поставлена техническая задача расширения арсенала конструкций элементов для защиты излучающих рупорных антенн глиссадных посадочных радиомаяков.
3
-2
-3
3
2
3
2
3
4
Поставленная техническая задача решается тем, что глиссадный посадочный радиомаяк, включающий вертикальную мачту, удерживаемую тремя оттяжками, снабженную механизмом подъема-опускания, на которой установлены верхняя и нижняя подвижные каретки, на каждой из которых в зажимах закреплены излучающие рупорные антенны, на излучающем наружном прямоугольном торце которых закреплена радиопрозрачная заглушка; грани рупора излучающих антенн выполнены металлическими, противоположные друг другу грани рупора излучающих антенн, расположенные в горизонтальной плоскости, выполнены в форме равнобедренной трапеции, противоположные друг другу грани рупора излучающих антенн, расположенные в вертикальной плоскости, выполнены в форме прямоугольника, согласно полезной модели радиопрозрачная заглушка выполнена в виде радиопрозрачного обтекателя, имеющего форму прямоугольного короба с отбортовкой и с многослойным бронезащитным днищем, образованного из внутреннего противоосколочного экрана, выполненного из слоев армирующей ткани, пропитанных синтетическим связующим; днище короба снаружи дополнено амортизирующим слоем, выполненным из эластичного полимера, на котором расположен керамический экран из залитых эластичным полимером одинаковых керамических элементов, плотностью 2,63-3,80 г/см и микротвердостью по Виккерсу 15-30 ГПа, с коэффициентом диэлектрической проницаемости ε от 4 до 10 и тангенсом угла диэлектрических потерь tg δ=2×10-3×10, изготовленных спеканием из твердосплавной керамики, содержащей минимальное количество токопроводящих примесей, влияющих на радиопрозрачность обтекателя; керамические элементы представляют собой одинаковые круговые цилиндры, имеющие, по меньшей мере, одну выпуклую торцевую поверхность, выпуклыми торцевыми поверхностями керамические элементы обращены наружу днища короба; над керамическим экраном днища и внутренним противоосколочным экраном короба расположен наружный противоосколочный экран, выполненный из слоев армирующей ткани, пропитанных синтетическим связующим; днище прямоугольного короба выполнено со скругленными вершинами и углами ребер; отбортовка обтекателя образована слоями армирующей ткани, пропитанными синтетическим связующим, внутреннего и наружного противоосколочных экранов; дополнительно рупоры излучающих антенн снабжены бронезащитными кожухами, противоположные друг другу стенки кожуха, расположенные в горизонтальной плоскости, выполнены в форме равнобедренной трапеции, отвечающей форме соответствующих горизонтальных граней рупора, противоположные друг другу стенки кожуха, расположенные в вертикальной плоскости, выполнены в форме прямоугольника, отвечающего форме соответствующих вертикальных граней рупора, стенки кожуха выполнены с фланцевыми отбортовками; защитный кожух образован из внутреннего противоосколочного экрана, выполненного из слоев армирующей ткани, пропитанных синтетическим связующим; снаружи дополнен амортизирующим слоем, выполненным из эластичного полимера, над которым расположен керамический экран из установленных встык с зазором 0,1-0,3 мм и залитых эластичным полимером плоских пластин плотностью 2,63-3,80 г/см, микротвердостью по Виккерсу 15-30 ГПа, изготовленных спеканием из твердосплавной керамики, над керамическим экраном кожуха расположен наружный противоосколочный экран, выполненный из слоев армирующей ткани, пропитанных синтетическим связующим; фланцевые отбортовки стенок кожуха образованы слоями армирующей ткани, пропитанными синтетическим связующим внутреннего и наружного противоосколочных экранов. Согласно полезной модели керамические элементы изготовлены из оксида алюминия (AlO). Согласно полезной модели керамические пластины изготовлены из оксида алюминия (AlO) или из карбида бора (ВС). Согласно полезной модели в качестве защитной армирующей ткани использована арамидная ткань. Согласно полезной модели в качестве армирующей ткани использована конструкционная ткань.
3
-2
-3
3
Между совокупностью существенных признаков полезной модели и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Выполнение радиопрозрачного обтекателя в виде прямоугольного короба с многослойным бронезащитным днищем, образованного из внутреннего противоосколочного экрана, выполненного из слоев армирующей ткани, пропитанных синтетическим связующим; с днищем короба снаружи дополненным амортизирующим слоем, выполненным из эластичного полимера, на котором расположен керамический экран из залитых эластичным полимером одинаковых керамических элементов, плотностью 2,63-3,80 г/см и микротвердостью по Виккерсу 15-30 ГПа, с коэффициентом диэлектрической проницаемости ε от 4 до 10 и тангенсом угла диэлектрических потерь tg δ=2×10-3×10, изготовленных спеканием из твердосплавной керамики, содержащей минимальное количество токопроводящих примесей, влияющих на радиопрозрачность обтекателя; представляющих собой одинаковые круговые цилиндры, имеющих, по меньшей мере, одну выпуклую торцевую поверхность, и выпуклыми торцевыми поверхностями обращенных наружу днища короба; с наличием над керамическим экраном днища наружного противоосколочного экрана, выполненного из слоев армирующей ткани, пропитанных синтетическим связующим, позволит защитить обтекатель от разрушительного действия поражающего элемента, а также обеспечить возможность ремонта в полевых условиях днища короба обтекателя путем замены нескольких разрушенных керамических элементов и восстановления его слоистой структуры. Наличие обоих противоосколочных экранов из слоев армирующей ткани, пропитанных синтетическим связующим, позволит создавать жесткие конструкции сложной пространственной формы. В предложенном решении обтекателя несущими конструктивными элементами являются все элементы пакетной слоистой композитной конструкции. Выполнение днища прямоугольного короба со скругленными вершинами и углами всех его ребер позволит за счет плавного перехода поверхностей граней обтекателя избежать трещин и концентрации напряжений при воздействии ветровой нагрузки. Выполнение защитного кожуха для боковых поверхностей рупора излучающей антенны с многослойными бронезащитными плоскими стенками, образованными из внутреннего противоосколочного экрана, выполненного из слоев армирующей ткани, пропитанных синтетическим связующим, амортизирующего слоя из эластичного полимера, на котором расположен керамический экран из установленных встык с зазором 0,1-0,3 мм залитых эластичным полимером плоских пластин плотностью 2,63-3,80 г/см, микротвердостью по Виккерсу 15-30 ГПа, изготовленных спеканием из твердосплавной керамики, с наружным противоосколочным экраном из слоев армирующей ткани, пропитанных синтетическим связующим, позволит защитить кожухом боковые поверхности излучателя от разрушительного действия поражающего элемента, а также обеспечить возможность ремонта в полевых условиях стенок кожуха путем замены нескольких разрушенных керамических пластин и восстановления его слоистой структуры. Наличие на обтекателе и стенках кожуха отбортовок, образованных слоями армирующей ткани из пропитанных синтетическим связующим внутреннего и наружного противоосколочных экранов, позволит обеспечить их надежное фланцевое соединение. Наличие слоев армирующей ткани, пропитанных синтетическим связующим, позволит создавать жесткие конструкции сложной пространственной формы и несущие конструктивные элементы пакетной слоистой композитной конструкции.
Полезная модель поясняется конкретным примером ее выполнения и проиллюстрирована графическим материалом, где на фиг. 1 изображен вид спереди на глиссадный посадочный радиомаяк; на фиг. 2 изображен вид сбоку на глиссадный посадочный радиомаяк; на фиг. 3 изображен вид А фиг. 1 на рупор антенны; на фиг. 4 изображен вид Б фиг. 2 на рупор антенны; на фиг. 5 узел I фиг. 4; на фиг. 6 изображен узел II фиг. 4; на фиг. 7 изображен узел III фиг. 4.
2
3
2
3
4
Глиссадный посадочный радиомаяк включает вертикальную мачту 1, удерживаемую тремя оттяжками 2, снабженную механизмом подъема-опускания 3. На мачте 1 установлены верхняя 4 и нижняя 5 подвижные каретки, на каждой из которых закреплены излучающие антенны 6 (на фиг. 2 нижняя антенна 6 изображена с выдвинутым кронштейном, который на фигуре не обозначен), выполненные в виде рупора 7 с горизонтальными гранями 8 в форме равнобедренной трапеции и вертикальными гранями 9 в форме прямоугольника. На прямоугольном наружном торце 10 рупора 7 закреплен радиопрозрачный обтекатель 11, имеющий форму прямоугольного короба с многослойным бронезащитным днищем 12 и с отбортовкой 13 (см. фиг. 7). Рупор 7 защищен бронезащитным кожухом 14, горизонтальные стенки 15 которого отвечают горизонтальным граням 8, а вертикальные его стенки 16 отвечают вертикальным граням 9. Стенки 15 и 16 выполнены с фланцевыми отбортовками 17 и 18 с передней стороны, отвечающей торцу 10 (см. фиг. 7),. Многослойное бронезащитное днище 12 образовано внутренним противоосколочным экраном 19 (см. фиг. 5), снаружи дополненным амортизирующим слоем 20, выполненным из эластичного полимера, на котором расположен керамический экран 21 из одинаковых керамических элементов 22, залитых эластичным полимером 23, а затем снаружи покрытым наружным противоосколочным экраном 24. Противоосколочные экраны 19 и 24 выполнены из слоев защитной армирующей ткани 25, пропитанной синтетическим связующим. Отбортовка 13 обтекателя 11 образована слоями защитной армирующей ткани 25 внутреннего и наружного противоосколочных экранов 19 и 24. Бронезащитный кожух 14 (см. фиг. 6) образован из внутреннего противоосколочного экрана 26, выполненного из слоев армирующей ткани 25, пропитанных синтетическим связующим; стенки кожуха снаружи дополнены амортизирующим слоем 27, выполненным из эластичного полимера, на котором расположен керамический экран 28 из установленных встык с зазором 0,1-0,3 мм и залитых эластичным полимером керамических плоских пластин 29, например, толщиной 8-10 мм. размером 50×50 см различной конфигурации, обеспечивающей полное «паркетное» покрытие стенок 15 и 16. Над керамическим экраном 28 расположен наружный противоосколочный экран 30, выполненный из слоев армирующей ткани 31, пропитанных синтетическим связующим. Фланцевые отбортовки 17 и 18 стенок 15 и 16 кожуха 14 образованы слоями армирующей ткани 31, пропитанными синтетическим связующим внутреннего и наружного противоосколочных экранов 26 и 30. Керамические элементы 22 изготовлены спеканием из твердосплавной керамики, содержащей минимальное количество токопроводящих примесей, влияющих на радиопрозрачность обтекателя 11; представляют собой одинаковые круговые цилиндры, например, диаметром 12-13 мм и высотой 8-10 мм имеющие, по меньшей мере, одну выпуклую торцевую поверхность, выпуклыми торцевыми поверхностями (на фигурах не обозначены) они обращены наружу днища 12 обтекателя 11. Керамические элементы 29 также изготовлены спеканием из твердосплавной керамики, к которой не предъявляются требования радиопрозрачности. Для изготовления керамических элементов 22 может быть использован оксид алюминия (AlO). Для изготовления керамических элементов 29 может быть использован оксид алюминия (AlO) или карбид бора (ВС). В качестве защитной армирующей ткани 25 и 31 может быть использована арамидная ткань или конструкционная ткань. В качестве эластичного полимера амортизирующих слоев 20 и 27, может быть применена эластичная эпоксидная система SR8160 или полиуретановая композиция АДВ-38-2.
Обтекатель 11 с многослойным бронезащитным днищем 12 работает следующим образом. Поражающий элемент пробивает наружный противоосколочный экран 24 днища 12. При встрече с одним или несколькими керамическими элементами 24 поражающий элемент при попадании в область сопряжения соседних элементов 22 теряет часть своей кинетической энергии, разбиваясь на фрагменты сам и разрушая несколько соседних керамических элементов 22, керамического экрана 21. При этом часть энергии поражающего элемента расходуется также на деформацию амортизирующего слоя 20 под керамическим экраном 21 при смещении керамических элементов 22 в амортизирующий слой 20. Образовавшиеся фрагменты поражающего элемента и осколки разрушенных керамических элементов 22 тормозятся эластичным амортизирующим слоем 20 и задерживаются внутренним противоосколочным экраном 19 из защитной армирующей ткани 25, например, из конструкционной (стекловолокна или базальтового волокна), пропитанной синтетическим связующим, например, эпоксидным, полиэфирным, смешанного состава (эпоксивинилэфирным). При этом область разрушения керамического экрана 21 составит не более семи соседних керамических элементов 22, обтекатель 11 временно теряет свойство радиопрозрачности и бронезащищенности только в этой небольшой зоне. После прекращения баллистического воздействия разрушенный керамический экран 21 восстанавливается в полевых условиях путем замены керамических элементов 22 и восстановления амортизирующего слоя 20 и экранов 19 и 24. Аналогично работает броневая защита кожуха 14. Здесь область разрушения керамического экрана 28 составит не более трех соседних плоских керамических пластин 29.