一种机头天线罩外形的制作方法

本实用新型属于飞机总体气动外形设计领域，涉及某型飞机机头天线罩外形。

背景技术：

某型号机型根据全机天线布局、任务功效发挥和全机电磁兼容设计要求，经多轮论证分析决定在机头处安装载机某天线和任务系统某型天线。由于该型机机头气密端框自2框开始，所以在2框前非气密区空间狭小，而任务系统天线阵和载机某天线旋转运动的包络尺寸较大，导致原有型号天线罩无法满足该型号的任务系统设备安装和使用要求，需新设计机头天线罩外形。

该天线罩采用xyz三向优化可变参数控制轮廓线等多项总体气动综合优化设计措施，最大限度地优化了机头天线罩外形尺寸并减少了气动阻力，综合考虑工艺设计和安装要求，经试验验证选取最优外形和气动布局。

天线外形在对控制轮廓线进行参数调整并采用CFD计算和风洞试验验证后确定了优化方案。优选的天线罩既满足了内部任务天线使用需求又兼顾了优良的气动特性。

技术实现要素：

(一)发明目的：

本实用新型克服了现有某型机头天线罩内部空间无法实现天线安装或现有某型机头天线罩过大导致对飞机气动特性的影响较大等缺点，同时将载机与任务系统天线共罩布置可以减少原型机的气象雷达天线罩，减少了全机气动阻力，提供了一种的机头天线罩外形。

(二)技术方案：为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

某型机将任务系统天线和载机某型天线安装于机头，通过设计整流天线罩保证天线的安装和使用。由于原机头天线罩的包络尺寸不合适(可供选取的天线罩尺寸偏小无法安装天线或尺寸过大带来不必要的气动增阻)，无法沿用其形式。根据某新型号任务系统天线的安装、视场角指标、载机和任务系统天线电磁兼容统筹布置等要求，需要位于飞机2隔框前安装相应旋转天线。加装该天线罩对载机的阻力特性产生影响，为了保证飞机具有良好的气动特性、较优的飞行性能和飞行品质，在满足任务系统使命和作战使用要求前提下，需合理设计天线罩外形，尽量减小加装的天线罩对载机气动特性影响。

一种机头天线罩外形，天线罩为长1.35m，宽1.806m，高1.584m，浸润面积5.737㎡、迎风面积2.287㎡，机头天线罩外形坐标原点在飞机对称面与水平基准面的交线上，距1框前115mm。X轴向后为正、Y轴向上为正、Z轴向左为正，按下表坐标点选取，计量单位为mm。

表1机头天线罩坐标点

通过表1内数据可绘制出机头天线罩外形。

天线罩布置在机头2框前，天线罩是可卸的。它采用“A”夹层复材结构，天线罩罩体采用复合材料蜂窝夹层结构，进行电性能、机械强度及防雷击设计；天线罩罩体蒙皮和夹芯材料分别选用玻璃纤维/环氧树脂和芳纶纸蜂窝，罩体蒙皮与夹芯粘接胶膜选用胶膜；罩体外表面涂层采用灰色防雨蚀涂层和抗静电涂层系统。

边缘为实芯层玻璃钢结构，与固定边条胶接后铆接，采取气密和水密措施后再通过螺栓与机身连接。

天线罩在对接处采用“P”型橡胶密封带，框缘采用S型截面，同时框缘兼作导水条，将水导向过渡段框缘底部，通过底部漏水孔排至机身外部。

(三)有益效果

本实用新型与现有机头天线罩相比，具有明显的优点和有益效果：

1)新设计的机头天线罩外形即增大了内部天线安装可用空间由满足我国新体制载机雷达系统和任务系统新型天线的安装使用要求，相比原某型号机头天线罩，不仅充分考虑了内部天线的使用空间规划和运动包络，同时对集成放置的天线阵进行共罩整流和保护，最大限度地缩小天线阵所需透波区的尺寸，最大限度地减小机头整流天线罩突出机身外形的尺寸；

2)为了保证飞机具有良好的气动特性、较优的飞行性能和飞行品质，在满足任务系统使命和作战使用要求前提下，需合理设计天线罩外形，尽量减小加装的天线罩对载机气动特性影响，机头天线罩适当减小了浸润面积和迎风面积，经风洞试验结果表明取得了较好的气动减阻效果；

3)新设计的机头天线罩外形采用xyz三向曲面可控参数轮廓线的数字建模形式，对轮廓线进行多次参数调整，保证天线罩与机身前段的光滑过渡，更好了满足工艺实施性的要求，通过CATIA数模的曲率分析，机头天线罩俯视曲率可明显看出机头天线罩与机身前段连接区的曲率半径近似一致过渡光滑，主视曲率可看出机头天线罩与机身前段连接区的曲率逐渐减少便于过渡，外形更光顺更易于模型的生产制造和优化气动特性；

附图说明

图1是天线罩效果图

图2是天线罩侧视图

图3是天线罩三视图

图4是机头天线罩坐标点取点采样示意图

图5是安装效果图A

图6是安装效果图B

具体实施方式

一种机头天线罩外形，天线罩为长1.35m，宽1.806m，高1.584m，浸润面积5.737㎡、迎风面积2.287㎡。天线罩布置在机头2框前。天线罩是可卸的，它采用“A”夹层复材结构，边缘为实芯层玻璃钢结构，与固定边条胶接后铆接，采取气密和水密措施后再通过螺栓与机身连接。

主要设计实施方案如下：

(一)机头天线罩外形

机头天线罩外形坐标原点在飞机对称面与水平基准面的交线上，距1框前115mm。X轴向后为正、Y轴向上为正、Z轴向左为正，按如下坐标点选取，计量单位为mm。

机头天线罩坐标点取点采样示意图见图4，天线罩沿飞机对称面左右对称，机头天线罩坐标点见表2。

表2机头天线罩坐标点

(二)机头天线罩夹层复材结构

机头天线罩它采用“A”夹层复材结构，罩体采用复合材料蜂窝夹层结构，进行电性能、机械强度及防雷击设计；天线罩罩体蒙皮和夹芯材料分别选用玻璃纤维/环氧树脂和芳纶纸蜂窝，罩体蒙皮与夹芯粘接胶膜选用胶膜；罩体外表面涂层采用灰色防雨蚀涂层和抗静电涂层系统。

(三)天线罩对接区域设计

对接框缘采用预拉伸板设计，为4段式拼接框缘并安装在天线罩体内表面，与机身过渡段通过专用旋转锁和导向定位销连接，旋转锁承受罩体拉力，定位销承受罩体剪力，将罩体气动载荷和自身惯性载荷传至机体结构上。

(四)采取气密和水密措施后再通过螺栓与机身连接

天线罩在对接处采用“P”型橡胶密封带，框缘采用S型截面，同时框缘兼作导水条，将水导向过渡段框缘底部，通过底部漏水孔排至机身外部，保证结构的防排水设计要求。