Полезная модель относится к радиотехнике, в частности, к радиопрозрачным укрытиям (РПУ) для защиты радиолокационных антенн и антенн радиосвязи от неблагоприятного воздействия на них атмосферных и климатических явлений, таких как обледенение, интенсивные осадки, град, повышенные ветровые нагрузки, пыль и другие неблагоприятные метеовоздействия, влияющие на бесперебойную работу антенн и станции в целом.

Известны радиопрозрачные укрытия /Гуртовник И.Г. и др. «Радиопрозрачные изделия из стеклопластиков», М., «Мир», 2003 - с. 368; RU 2358362 Cl; RU 164302 Ul; FR 2431200 А1; изделие РПУ СП-РЛ-1 150 ООО «НПО «Радиоволна» /www.nporadiovolna.ru/ для защиты антенных систем наземных радиолокационных станций и станций связи, выполненные в виде сфер и сфероцилиндров со сборными или монолитными радиопрозрачными стенками (панелями).

Наиболее близкой по назначению и технической сущности к заявляемой полезной модели относится РПУ «СП-РЛ-1150» производства ООО «НПО «Радиоволна» /www.nporadiovolna.ru/. Адрес производства: 190000, Российская Федерация, Санкт-Петербург, Красносельский район, Кингисеппское ш. 55, Тел./факс: +7 (812) 640-78-32, E-mail: mail@nporadiovolna.ru.

Это РПУ, как и предлагаемое, выполнено в виде сферического купола диаметром 11,5 метров с возможностью его сборки и разборки, предназначено для укрытия антенн S, L - диапазонов электромагнитных волн и обеспечения возможности их бесперебойной работы в жестких погодных и климатических условиях эксплуатации.

Известное радиопрозрачное укрытие «СП-РЛ-1150» для антенн содержит осесимметричный сборно-разборный радиопрозрачный корпус в форме незамкнутой сферы, опирающейся на основание кольцевой формы. Корпус РПУ выполнен из составных радиопрозрачных вогнутых панелей, повторяющих по изгибу форму соответствующих сегментов сферы и соединенных между собой и с основанием сферы болтовым крепежом.

Составные радиопрозрачные панели представляют собой изогнутые в двух направлениях трехслойные прямоугольные панели увеличенных размеров, что ограничивает возможность их транспортировки для сборки в месте расположения антенн и для ремонта РПУ. Увеличенные массогабаритные характеристики панелей известного РПУ связаны с недостаточной плотностью из-за использования метода холодной формовки, требующего, для достижения необходимой прочности панелей увеличения их толщины. Наружный слой панелей - стеклопластик, внутренний слой - ячеистый сотовый заполнитель из стеклоткани ЭЗ-200 на полиэфирной смоле. Кроме того, в панелях известного РПУ присутствует избыточное содержание указанной смолы за счет применения метода холодной формовки панелей. Это дополнительно приводит, как к увеличению массы и материалоёмкости изделия, так и к ускорению процесса развития усталостных микротрещин, облегчает процесс попадания и диффузии влаги в стеклопластик, увеличивая тангенс диэлектрических потерь и снижает диэлектрическую проницаемость. Кроме того, технологически формовка панелей «на холодную» делает невозможным хорошую пропитку стеклоткани без пор, что еще более усугубляет влагонасыщение и способствует растрескиванию панелей. При этом сложней выдержать допуск на толщину стенки, что также увеличивает допуск по радиотехническим характеристикам панелей и снижает стабильность этих характеристик в процессе эксплуатации укрытия. Формовка «на холодную» и применение полиэфирных смол повышает риски непосредственного контакта со смолой и отвердителем в процессе полимеризации, а, следовательно, повышает токсичность рабочей зоны. Использование в процессе производства панелей полиэфирных смол пожароопасно (при нарушении процесса введения отвердителя), её характеристики на порядок менее стабильны при разных температурах/влажности, эта смола более гидрофильна, в большей степени подвержена образованию грибков. Для соединения сегментов между собой и к основанию сферы РПУ использован металлический болтовой крепеж, что дополнительно снижает радиопрозрачность известного РПУ.

В целом указанные технические недостатки снижают мобильность и надежность работы известного РПУ и, как следствие, ограничивают возможность его применения для укрытия антенных систем удаленных радиолокационных станций (РЛС) и средств связи, работающих в резко континентальных погодных и климатических условиях их эксплуатации.

Желательно повысить мобильность РПУ путем снижения массогабаритных характеристик её составных элементов без ухудшения прочностных, радиопрозрачностных характеристик и показателей надёжности собранного РПУ.

Задачей и техническим результатом полезной модели является повышение мобильности сборно-разборных РПУ без снижения защитных свойств собранной конструкции для укрытия антенных систем удаленных РЛС, работающих в резко континентальных погодных и климатических условиях их эксплуатации.

Сущность полезной модели

Решение поставленной задачи и достижение заявленного технического результата обеспечивается тем, что радиопрозрачное укрытие для антенн содержит осесимметричный сборно-разборный радиопрозрачный корпус в форме незамкнутой сферы, опирающейся на основание кольцевой формы. Корпус РПУ выполнен из составных радиопрозрачных вогнутых панелей, повторяющих по изгибу форму соответствующих сегментов сферы и соединенных между собой и с основанием сферы болтовым крепежом. Для повышения мобильности РПУ путем уменьшения типовых размеров его составных элементов корпус укрытия разделен на неразборную купольную часть, а также на сборно-разборные верхнюю и нижние секции. Для сохранения прочности и технологичности сборки РПУ с увеличенным числом составных панелей последние изготовлены одинаковыми по размеру и форме для каждой секции в отдельности методом вакуумного формования. Болтовой крепеж радиопрозрачных панелей включает металлические болты и болты радиопрозрачного прессматериала АГ-4В в соотношении 1 :5, равномерно распределенные по местам соединений собранного укрытия для антенн.

Такое конструктивное исполнение позволяет повысить мобильность РПУ путем снижения массогабаритных характеристик её составных элементов без ухудшения прочностных и радиопрозрачностных характеристик собранного РПУ.

В свою очередь повышение мобильности РПУ позволяет обеспечить оперативную доставку РПУ и его сборных элементов воздушным и автомобильным транспортом на удаленные РЛС и обеспечить работоспособность их антенных систем в резко континентальных погодных и климатических условиях их эксплуатации.

Сущность изобретения поясняется чертежами, представленными на фиг. 1 - фиг. 3.

На фиг. 1 представлено радиопрозрачное укрытие в сборе, на фиг. 2 - рисунок поясняющий конструкцию основания радиопрозрачного укрытия, выполненного в виде металлического П-образного сварного опорного кольца, на фиг. 3 - конструкция панели радиопрозрачного укрытия.

На фиг. 1- фиг.З обозначены:

1- корпус РПУ;

2- купол корпуса 1;

3- крышка купола 2;

4- верхняя секция корпуса 1 ;

5- нижняя секция корпуса 1;

6- основание (П- образное кольцо) корпуса 1 РПУ;

7- сборные элементы (фигурные панели) секций 4 и 5 корпуса 1 ;

8- обшивка панелей 7;

9- сотопластовый заполнитель панели 7; 10- боковой фланец панели 7;

1 1- торцевой фланец панели 7;

12- крепежные отверстия;

13- крепежный болт;

14- платформа (фундамент) антенны РЛС.

Описание полезной модели в статике.

Согласно фиг. 1 - 3 радиопрозрачное укрытие для антенн содержит осесимметричный сборно-разборный радиопрозрачный корпус 1 в форме незамкнутой сферы, опирающейся на основание 6 кольцевой формы. Корпус 1 РПУ выполнен из составных радиопрозрачных вогнутых панелей 7, повторяющих по изгибу форму соответствующих сегментов сферы корпуса 1 и соединенных между собой и с основанием сферы болтовым крепежом 13. Для повышения мобильности РПУ путем уменьшения типовых размеров его составных элементов 7 корпус 1 укрытия разделен на неразборную купольную часть 2, а также на сборно-разборные верхнюю 4 и нижнюю 5 секции. Купольная часть РПУ снабжена съемной крышкой 3 и вентиляционным выводом. Для сохранения прочности и технологичности сборки РПУ с увеличенным числом составных панелей 7 последние изготовлены одинаковыми по размеру и форме для каждой секции 4 и 5 в отдельности методом вакуумного формования. Указанные панели 7 выполнены как трёхслойная конструкция и содержат внешнюю и внутреннюю стеклопластиковые обшивки 8 с сотопластовым заполнителем 9 между ними. Боковые края панелей 7 усилены дополнительными слоями стеклопластика и снабжены фланцами 10 с отверстиями 12 для болтового крепления 13 панелей 7 между собой. Болтовой крепеж для сборки и разборки корпуса 1 включает болты 13 с гайками, выполненные из металла и радиопрозрачного прессматериала АГ-4В в количественном соотношении 1:5. Для сохранения радиопрозрачности корпуса 1 заявленной полезной модели, использующей увеличенное количество панелей 7, металлические болты 13, отражающие радиоволны, и радиопрозрачные болты из АГ-4В равномерно распределены по местам соединения собранного укрытия для антенн. Это позволяет снизить площадь затенения и улучшает характеристики радиопрозрачности корпуса 1 укрытия для антенн. Основание 6 радиопрозрачного укрытия представляет собой металлическое П-образное сварное опорное кольцо, набранное из секций, к которому болтами, через горизонтальные фланцы 11 на нижних панелях 7 секции 5 прикреплена вся конструкция радиопрозрачного укрытия. Крепление опорного кольца основания 6 к фундаментной плите выполнено металлическими болтами или сваркой. На внешнюю поверхность собранного радиопрозрачного укрытия нанесено гидрофобное покрытие.

В состав комплекта РПУ для антенн входят также заградительные огни и внутреннее освещение (на фигурах не показаны). РПУ может доукомплектовываться складной лестницей ножничного типа для обслуживания РПУ и доступа к его заградительным огням.

Описание полезной модели в динамике

Перед сборкой РПУ составные панели 7 его корпуса 1 изготовляют на предприятии методом вакуумного формования в следующей последовательности.

Вначале изготовляют матрицы для панелей 7 из композиционных материалов или металла, с внутренней поверхностью, повторяющей требуемую наружную поверхность панелей 7. Далее на внутреннюю поверхность матрицы наносят несколько слоев разделительного состава. Выкладывают на матрице требуемое количество слоев препрега (стеклоткани, пропитанной связующим), под разными углами (0790°) для образования внешней обшивки 8. Затем закладывают по всей поверхности сотовый заполнитель 9 требуемой высоты. На сотовый заполнитель 9 укладывают необходимое количество слоев препрега под различными углами для образования внутренней обшивки 8. Далее заготовка накрывается жертвенной тканью, перфорированной пленкой, дренажным слоем и вакуумной пленкой, закрепленной на краях матрицы высокотемпературным герметиком. Затем через шланги, соединенные с вакуумным мешком при помощи штуцеров, создают разряжение. Заготовку панели 7 помещают в термошкаф или автоклав, где производят формование изделия. При температуре полимеризации смолы происходит отверждение изделия. Для улучшения качества поверхности изделия со стороны вакуум - чехла используют цулагу - твердый промежуточный слой из тонкого стеклопластика, который располагают между вакуум - чехлом и формуемым изделием с формой, соответствующей контуру изделия. Данный способ позволяет получить прочные панели 7 необходимой толщины с заданной кривизной поверхности, улучшенными радиотехническими, весовыми и эксплуатационными характеристиками, по сравнению с аналогичными изделиями, получаемыми методом контактного «холодного» формования.

После отверждения заготовки панели 7 её извлекают из автоклава, охлаждают и вынимают из матрицы. Охлажденную заготовку очищают от заусениц и в боковых 10 и торцевых 11 фланцах панели 7 и основания 6 высверливают отверстия 12 для соединительных болтов 13. Матрица после изготовления панели 7 промывается и используется для производства очередной панели. Далее готовая панель окрашивается в требуемый цвет, на её внешнюю поверхность наносится гидрофобное покрытие. По готовности требуемого количества панелей 7 для сборки РПУ для укрытия антенны конкретной РЛС формируют упаковку комплекта РПУ в составе изготовленных панелей 7, соединительных элементов 13, сборочных сегментов металлического кольца основания 6, а также купола 2 и крышки купола 3.

Сформированную упаковку РПУ грузовым автотранспортом и/или вертолетом доставляют к месту расположения РЛС. Вокруг антенны РЛС на её платформе 14 устанавливают сегменты кольца основания 6, сваривают их между собой и формируют кольцевое основание 6 для корпуса 1 РПУ. Далее кольцевое основание 6 центрируют относительно оси антенны и закрепляют его на платформе антенны сваркой или болтовым 13 соединением. На отцентрированном основании 6 вначале производят сборку нижней секции 5 корпуса 1 путем последовательной установки панелей 7 на кольцевом основании 6 и крепления их нижних торцевых фланцев 11 металлическими болтами к основанию 6. Последующую панель 7 пристыковывают боковой стороной к установленной ранее панели 7 со встречной выемкой её бокового фланца 10. Крепят соединенные боковые стороны панелей 7 между собой с помощью крепления встречных боковых фланцев 10 соседних панелей металлическими и диэлектрическими (радиопрозрачными) болтами 13 из прессматериала АГ-4В, равномерно распределяя их по местам соединений панелей 7 в соотношении 1 :5 соответственно. Затем крепят торцевой фланец 11 присоединённой панели 7 к основанию 6 металлическими болтами. После сборки нижней секции 5 аналогичным образом производится сборка верхней секции 4 корпуса 1 РПУ. Отличие сборки верхней секции 5 от сборки нижней секции 4 состоит в соединении встречных торцевых сторон панелей 7 указанных секций металлическими и диэлектрическими болтами 13 в соотношении 1 :5. После сборки верхней секции 4 корпуса 1 РПУ на верхней торцевой стороне её панелей 7 крепят неразборный купол 2 с крышкой 3 и фильтровентиляционным воздуховодом. Разборка корпуса 1 РПУ производится в обратном порядке.

Промышленная применимость

Полезная модель разработана на уровне конструкторской документации и изготовления опытного образца. Испытания в реальных условиях эксплуатации подтвердили преимущества по сравнению с известными изделиями, в том числе, прототипом, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для заявленной полезной модели. В настоящее время изготовленное таким методом радиопрозрачное укрытие диаметром 11,5 метров находится в стадии эксплуатации опытной партии и применяется для защиты антенн и оборудования трассового радиолокационного комплекса (ТРЛК) «Сопка-2».

Исследована возможность применения полезной модели в аэродромном радиолокационном комплексе (АРЖ) «Лира-А10». Эксплуатация, в том числе в экстремальных условиях, подтвердили высокую стабильность радиотехнических характеристик, обеспечение прохождения электромагнитной энергии в диапазоне частот от 1,0 до 3,0 ГГц, коэффициент затухания - не менее 0,3 дБ. Секционная конструкция радиопрозрачного укрытия, возможность многократного монтажа и демонтажа конструкции обеспечивает хорошую транспортабельность изделия, позволяет производить установку в удаленных местах с ограниченным доступом для грузового автотранспорта и вертолетов, а также обеспечивает реализацию требований ремонтопригодности за счет возможности замены отдельных панелей укрытия. Габариты радиопрозрачного укрытия в разобранном виде обеспечивают транспортировку наземным и морским транспортом одним стандартным контейнером. Конструкция радиопрозрачного укрытия обеспечивает защищённость внутренних полостей РПУ от попадания воды при воздействии атмосферных осадков, в частности дождя интенсивностью 5 мм/мин. Также обеспечивается естественная вентиляция полости РПУ за счет конвекции воздуха через вентиляционные отверстия в куполе 2 укрытия.

Прочностные и жесткостные характеристики радиопрозрачного укрытия обеспечивают устойчивость к воздействию ветрового давления при скорости ветра до 70 м/с, весу снегового покрова до 200 кг/м ² , обледенению толщиной до 1,5 см.

Радиопрозрачное укрытие устойчиво к воздействию климатических факторов: температуры окружающей среды от минус 50°С до плюс 60°С, относительной влажности воздуха до 98% ± 2% при температуре плюс 35°С.