×
10.07.2019
219.017.b17b

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОЛНИЕЗАЩИТЫ НОСОВОГО ОБТЕКАТЕЛЯ САМОЛЕТА И НАХОДЯЩЕЙСЯ ПОД НИМ АНТЕННЫ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области авиации и предназначено для молниезащиты, в частности, для защиты носовых диэлектрических обтекателей самолетов и расположенных под ними антенн. Устройство содержит системы металлических полосовых электродов - молниеотводов разной длины, дополнительные полосовые электроды. Полосовые электроды - молниеотводы расположены на внутренней и внешней поверхности диэлектрической оболочки носового обтекателя самолета и электрически связаны с металлическими конструкциями фюзеляжа. Дополнительные полосовые электроды электрически связаны с металлическими конструкциями фюзеляжа и расположены в середине промежутков между металлическими полосовыми молниеотводами на внутренней поверхности оболочки обтекателя. Количество дополнительных полосовых электродов равно количеству полосовых электродов-молниеотводов. Ширина дополнительных полосовых электродов выбрана равной d=5÷10 мм. Высота дополнительных полосовых электродов над основанием носового обтекателя равна высоте края антенны радара. Антенна радара находится под носовым обтекателем. Технический результат заключается в повышении защиты носового обтекателя самолета и находящейся под ним антенны навигационного радара от воздействия молнии и грозовых облаков. 5 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области авиации и предназначено для молниезащиты, в частности, для защиты носовых диэлектрических обтекателей самолетов и расположенных под ними антенн от воздействия молнии и грозовых облаков.

Известно устройство для молниезащиты носового обтекателя самолета (патент Великобритании №2132027, 1984 г., МПК H01Q 1/50 1/42). Устройство содержит металлические полосы, расположенные на внешней поверхности оболочки обтекателя и имеющие квадратные отверстия по всей длине. Наличие отверстий в полосовом молниеотводе улучшит работу радара, не ухудшая молниезащиты обтекателя. Устройство не препятствует накоплению заряда на внутренней поверхности оболочки обтекателя и формированию разряда между антенной и стенкой обтекателя при воздействии молнии и грозовых облаков.

Однако известное устройство имеет низкую надежность защиты обтекателя и находящейся под ним антенны от молнии и грозовых облаков.

Известно устройство для молниезащиты носового обтекателя самолета (патент США №5542624, 1996 г., МПК B64D 45/02), которое содержит металлические стержни, расположенные внутри диэлектрического обтекателя на расстоянии от его внутренней поверхности, которые имеют металлические зубцы-ответвления, выходящие на внешнюю поверхность обтекателя через отверстия в его оболочке. Это может обеспечить надежный перехват молнии, не подвергая оболочку обтекателя воздействию электродинамических сил при протекании тока молнии.

Однако такое устройство не препятствует накоплению заряда на внутренней поверхности оболочки обтекателя и формированию разряда между антенной и стенкой обтекателя, сложно в изготовлении, имеет уменьшенный срок службы самого обтекателя из-за наличия отверстий с металлическими зубцами в его оболочке. Таким образом, известное устройство для молниезащиты не обладает достаточной стойкостью к воздействию грозовых облаков и молнии и надежностью.

Наиболее близким по технической сущности решением является устройство для молниезащиты носового обтекателя самолета (патент Франции №2675767, 1992 г., МПК B64D 45/02; 47/02). Устройство содержит полосовые молниеотводы, расположенные на внутренней и внешней поверхности диэлектрического обтекателя напротив друг друга и электрически связанные через металлический фюзеляж. Полосовой электрод, расположенный на внутренней поверхности оболочки обтекателя, находится между полосовым электродом на внешней поверхности обтекателя и антенной радара внутри обтекателя и не влияет на величину напряженности электрического поля грозового облака и молнии в месте расположения антенны и, соответственно, на возможность возникновения и интенсивность коронного разряда с антенны. В этом случае может происходить осаждение и накопление зарядов на внутренней поверхности диэлектрической оболочки обтекателя на участках между полосовыми молниеотводами за счет оседания ионов, образовавшихся при коронном разряде с антенны под обтекателем в электрическом поле грозового облака и/или приближающегося лидера молнии. Особенно опасно накопление заряда на участках поверхности обтекателя напротив краев антенны радара, так как там минимальное расстояние между антенной и оболочкой обтекателя.

Заряды противоположного знака могут накапливаться на внешней поверхности диэлектрической оболочки обтекателя за счет оседания аэроионов и заряженных гидрометеоров. В результате накопленные на внутренней и внешней поверхности обтекателя заряды могут обеспечивать как электрический пробой самой диэлектрической оболочки, так и формирование мощных разрядов с антенны даже в том случае, если не произошло поражение носового обтекателя самолета разрядом молнии.

Таким образом, в известном устройстве для молниезащиты накопление зарядов критической величины на поверхности оболочки носового обтекателя самолета, при которой возможны пробой оболочки обтекателя или формирование разряда между антенной и внутренней поверхности оболочки обтекателя, уменьшает надежность молниезащиты носового обтекателя самолета и находящейся под ним антенны.

Технической задачей изобретения является повышение надежности защиты носового обтекателя самолета и находящейся под ним антенны навигационного радара от воздействия молнии и грозовых облаков, при этом не должна уменьшиться радиопрозрачность, чтобы исключить дополнительные помехи в работе радиооборудования, находящегося под обтекателем.

Эта техническая задача достигается тем, что известное устройство для молниезащиты носового обтекателя самолета и расположенной под ним антенны, содержащее системы металлических полосовых электродов - молниеотводов разной длины, расположенных на внутренней и внешней поверхности диэлектрической оболочки носового обтекателя самолета и электрически связанных с металлическими конструкциями фюзеляжа, снабжено дополнительными полосовыми электродами, электрически связанными с металлическими конструкциями фюзеляжа и расположенными в середине промежутков между металлическими полосовыми молниеотводами на внутренней поверхности оболочки обтекателя, при этом количество дополнительных полосовых электродов равно количеству полосовых электродов-молниеотводов, ширина дополнительных полосовых электродов выбрана равной d=5÷10 мм, такой длины, что их высота hм над основанием носового обтекателя равна высоте ha края антенны радара, находящейся под носовым обтекателем.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 представлен вид сверху на носовой диэлектрический обтекатель самолета с находящимися на его внешней поверхности полосовыми молниеотводами и находящимися его на внутренней поверхности полосовыми электродами;

на фиг.2 показано расположение полосовых молниеотводов на внешней поверхности оболочки носового обтекателя и полосовых электродов на внутренней поверхности оболочки носового обтекателя относительно антенны радара под носовым обтекателем самолета;

на фиг.3 показано наличие электрической связи полосовых молниеотводов на внешней поверхности диэлектрической оболочки носового обтекателя и полосовых электродов на его внутренней поверхности с металлическими конструкциями фюзеляжа самолета;

на фиг.4 и фиг.5 показан принцип работы заявляемого устройства для молниезащиты носового обтекателя самолета и расположенной под ним антенны.

Устройство для молниезащиты носового обтекателя самолета и расположенной под ним антенны содержит металлические полосовые электроды - молниеотводы 1, расположенные на внешней поверхности 2 диэлектрической оболочки носового обтекателя 3 самолета, и равное им количество дополнительных полосовых электродов 4 шириной d=5÷10 мм, расположенных на внутренней поверхности 5 диэлектрической оболочки носового обтекателя 3 самолета. Дополнительные полосовые электроды 4 на внутренней поверхности 5 оболочки носового обтекателя 3 расположены в середине промежутков между полосовыми молниеотводами 1 на внешней поверхности 1 носового обтекателя 3.

Полосовые молниеотводы 1 на внешней поверхности 2 оболочки носового обтекателя 3 и дополнительные полосовые электроды 4 на внутренней поверхности 5 носового обтекателя 3 электрически связаны между собой металлическими конструкциями фюзеляжа 6 самолета.

Полосовые электроды 1 на внешней поверхности 2 оболочки носового обтекателя 3 обеспечивают защиту носового обтекателя 3 самолета и установленной под ним антенны 7 от прямого удара молнии. Дополнительные полосовые электроды 4 на внутренней поверхности 5 диэлектрической оболочки носового обтекателя 3 имеют такую длину, что их высота hм над основанием 8 носового обтекателя 3 равна высоте ha края антенны 7 радара, находящейся под носовым обтекателем 3.

Устройство для молниезащиты носового обтекателя самолета и расположенной под ним антенны работает следующим образом.

В случае отсутствия дополнительных полосовых электродов 4 на внутренней поверхности 5 оболочки носового обтекателя 3 в промежутках между полосовыми молниеотводами 1 на внешней поверхности 2 носового обтекателя 3 заряды противоположного знака (например, отрицательной и положительной полярности соответственно) могут накапливаться на внешней поверхности 2 оболочки носового обтекателя 3 за счет оседания аэроионов и заряженных гидрометеоров и на внутренней поверхности 5 диэлектрической оболочки носового обтекателя 3 за счет оседания ионов, образовавшихся при коронном разряде с антенны 7 под носовым обтекателем 3 в электрическом поле грозового облака и/или приближающегося лидера молнии. Как показали экспериментальные исследования с использованием искусственных облаков заряженного водного аэрозоля на моделях носовых обтекателей 3, заряды, накопившиеся на внешней 2 и внутренней 5 поверхности диэлектрической оболочки носового обтекателя 3, могут достигать значений в несколько сот мкКл/м2 и обеспечивать как электрический пробой самой диэлектрической оболочки носового обтекателя 3, так и формирование мощных разрядов с антенны 7 с амплитудой тока в несколько сотен ампер даже в том случае, когда не произошло поражение носового обтекателя 3 самолета разрядом молнии.

Дополнительные полосовые электроды 4 на внутренней поверхности 5 оболочки носового обтекателя 3 имеют ширину d=5÷10 мм и существенно снижают (экранируют) электрическое поле грозового облака и приближающегося лидера молнии вблизи краев антенны 7, где присутствует наибольший коэффициент усиления электрического поля, не создавая дополнительных помех для работы антенны 7 радара, расположенной под носовым обтекателем 3.

В результате, во-первых, резко уменьшается интенсивность коронного разряда с краев антенны 7, которая связана с напряженностью электрического поля квадратичной зависимостью, и, соответственно, количество ионов, образующихся внутри носового обтекателя 3. Это приводит к тому, что на внешней 2 и внутренней 5 поверхности оболочки носового обтекателя 3 накапливаются заряды существенно меньшей величины. Во-вторых, существенно снижается вероятность осаждения образовавшихся внутри носового обтекателя 3 ионов на участки внутренней поверхности 5 оболочки носового обтекателя 3 напротив краев антенны 7, где наиболее вероятно возникновение разряда между антенной 7 и внутренней поверхностью 5 оболочки носового обтекателя 3.

Эффективность предлагаемого в изобретении устройства для молниезащиты носового обтекателя 3 самолета и находящейся под ним антенны 7 радара подтвердили экспериментальные исследования на моделях носовых обтекателей 3 с использованием искусственных облаков заряженного водного аэрозоля, при которых не было зарегистрировано электрического пробоя диэлектрической оболочки носового обтекателя 3 и разрядов между антенной 7 и внутренней поверхностью 5 оболочки носового обтекателя 3.

Использование такого устройства для молниезащиты позволит существенно уменьшить накопление заряда на внутренней поверхности диэлектрической оболочки носового обтекателя самолета на участках напротив краев антенны радара, не снижая надежности защиты от прямых ударов молнии, практически исключить электрический пробой диэлектрической оболочки носового обтекателя и формирование разрядов между антенной и внутренней поверхностью оболочки носового обтекателя при воздействии молнии и грозовых облаков, повысить надежность работы радионавигационного оборудования без уменьшения радиопрозрачности носового обтекателя.

Устройство для молниезащиты носового обтекателя самолета и расположенной под ним антенны, содержащее системы металлических полосовых электродов-молниеотводов разной длины, расположенных на внутренней и внешней поверхностях диэлектрической оболочки носового обтекателя самолета и электрически связанных с металлическими конструкциями фюзеляжа, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными полосовыми электродами, электрически связанными с металлическими конструкциями фюзеляжа и расположенными в середине промежутков между металлическими полосовыми молниеотводами на внутренней поверхности оболочки обтекателя, при этом количество дополнительных полосовых электродов равно количеству полосовых электродов-молниеотводов, ширина дополнительных полосовых электродов выбрана равной d=5÷10 мм такой длины, что их высота h над основанием носового обтекателя равна высоте h края антенны радара, находящейся под носовым обтекателем.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 45 items.
27.01.2013
№216.012.2129

Пакетная тепловыделяющая сборка с шаровыми твэлами

Изобретение относится к области ядерной техники. Пакетная тепловыделяющая сборка с шаровыми твэлами 1 содержит коллектор 2 подвода и коллектор 3 отвода теплоносителя, силовую штангу 4 для установки и извлечения тепловыделяющей сборки из корпуса реактора, размещенную по оси симметрии сборки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473990
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.02.2013
№216.012.2cb0

Система отбора мощности от трехфазной линии передачи высокого напряжения

Изобретение относится к области электротехники, в частности к вторичным источникам питания при бесконтактном отборе мощности от трехфазной линии передачи высокого напряжения. Технический результат заключается в упрощении конструкции заявленной системы. Для этого заявленное устройство содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476967
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.04.2013
№216.012.340b

Теплоизолированная труба

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к теплоизоляции трубопроводов, и может быть использовано в системах теплоснабжения и горячего водоснабжения. Теплоизолированная труба (1) содержит слой полых микросфер (2), который при помощи оболочки (3) из термоусадочного материала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478866
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.04.2013
№216.012.3a7f

Устройство для защиты от коррозии и образования отложений на функциональных поверхностях трубопроводов и оборудования систем теплоснабжения

Изобретение относится к области защиты от коррозии и образования отложений на функциональных поверхностях трубопроводов систем теплоснабжения и водоснабжения. Устройство включает насосную станцию и блок эмульгирования поверхностно-активного вещества (ПАВ), при этом оно установлено на автомобиле...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480536
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.05.2013
№216.012.45a8

Вторичный источник питания с отбором мощности от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения промышленной частоты

Изобретение относится к области электротехники, в частности к вторичным источникам питания, а его использование позволяет обеспечивать устойчивый режим питания автономных автоматических измерительных устройств, размещенных под высоким потенциалом проводов высоких линий. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483409
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.06.2013
№216.012.4d41

Способ формирования защитного покрытия на поверхностях изделий из металлов и сплавов

Изобретение относится к трубопроводной транспортировке жидких сред. Способ заключается в формировании структурированной пленки посредством эмульсии молекул поверхностно-активных веществ (ПАВ), при этом в качестве ПАВ используют биологически и термически не разлагаемые соединения, химически...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485359
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4d42

Способ формирования молекулярного покрытия на поверхностях изделий из металлов и сплавов

Изобретение относится к трубопроводным системам, теплообменному оборудованию и позволяет улучшить гидродинамические и термодинамические характеристики поверхностей изделий из металлов и сплавов. Способ заключается в формировании на поверхностях структурированной пленки посредством создания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485360
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.520d

Способ телеметрического измерения и фиксации скорости транспортных средств

Изобретение относится к технике телеметрического контроля скорости транспортных средств (ТС). Способ предусматривает видеонаблюдение за транспортной обстановкой на дорожном полотне с помощью видеокамеры, установленной над дорожным полотном под определенным углом, и выделение движущегося...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486598
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.07.2013
№216.012.5a38

Агрегат конденсатных насосов питательных систем энергоблоков

Изобретение относится к энергетическому гидромашиностроению. Агрегат содержит в едином жестком наружном корпусе насосы первого и второго подъема конденсата. Наружный корпус и все заключенные в нем узлы выполнены центрально-симметричными относительно фиксированной вертикальной оси. Наружный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488717
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.07.2013
№216.012.5b0e

Вторичный источник питания с отбором мощности от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в осуществлении устойчивого режима питания автономных автоматических измерительных устройств, размещенных под потенциалом земли вблизи проводов высоковольтных линий. Для этого заявленное устройство содержит фазный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488931
Дата охранного документа: 27.07.2013
Showing 1-1 of 1 item.
20.02.2019
№219.016.c2c0

Устройство для измерения времени жизни нейтрона

Изобретение относится к области экспериментальной ядерной физики, в частности к устройствам для изучения бета-распада, включая измерения времени жизни нейтрона в бета-распаде. Технический результат - повышение точности времени жизни нейтрона и упрощение измерительной процедуры. Устройство для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002408904
Дата охранного документа: 10.01.2011
+ добавить свой РИД