
Всё, что вы хотели знать о радиопрозрачных обтекателях, но боялись спросить у технолога. Личный опыт работы с композитами от Китая до Урала.
До сих пор встречаю инженеров, которые считают обтекатель простой деталью. Мол, отлил пластик — и готово. На самом деле это многослойная структура, где каждый слой работает на конкретную задачу. Помню, в 2018 году мы получили заказ от авиационного КБ — сделать обтекатель для бортовой РЛС. Заказчики принезили техзадание с жёсткими требованиями к диэлектрической проницаемости.
Основная ошибка — пытаться экономить на пропитке. Как-то раз взяли эпоксидную смолу подешевле — и получили волновое сопротивление на 15% выше нормы. Пришлось переделывать весь комплект для Ан-148. Кстати, сейчас обтекатель для этого самолёта делает ООО Сычуань Тайхэн Композитные Материалы — у них как раз хорошие показатели по стабильности характеристик.
Важный нюанс — термостойкость. Для сверхзвуковых летательных аппаратов обтекатель должен выдерживать не только аэродинамический нагрев, но и термические удары. Мы как-то испытывали образцы при -60°C с резким нагревом до +120°C — трещины пошли именно по границе слоёв.
При производстве обтекатель часто получается с внутренними напряжениями. Особенно если использовать автоматическую выкладку без последующей термообработки. У нас был случай на заводе в Жуковском — сделали партию для беспилотников, а через месяц геометрия поплыла на 2-3 мм.
Стеклоткань против углеволокна — вечный спор. Для РЛС с частотой выше 10 ГГц углепластик не подходит — экранирует сигнал. Зато он прочнее при том же весе. В компромиссном варианте иногда делаем гибридные конструкции — наружные слои из стеклоткани, внутренние — карбон.
Пропитка под вакуумом — казалось бы, банальность. Но именно здесь чаще всего ошибаются новички. Недодержал — пузыри, передержал — смола теряет пластификаторы. У китайских коллег из ООО Сычуань Тайхэн Композитные Материалы на их сайте th-composite.ru видел интересное решение — многоуровневый контроль давления в процессе полимеризации.
Самым сложным был заказ для метеорологического радара в Норильске. Обтекатель диаметром 4,5 метра должен был выдерживать обледенение плюс ветровые нагрузки. Сделали трёхслойную конструкцию с пенополиуретановым наполнителем — вроде бы всё просчитали.
Но не учли ультрафиолетовое старение — через полгода поверхность помутнела, диэлектрические характеристики упали. Пришлось разрабатывать специальное покрытие с УФ-стабилизаторами. Сейчас такие решения есть в каталоге th-composite.ru — видимо, они тоже сталкивались с подобными проблемами.
Удачный пример — обтекатель для катера на подводных крыльях. Там важна была не только радиопрозрачность, но и стойкость к морской воде. Применили винилэфирную смолу с добавлением микроцеллюлозы — результат превзошёл ожидания, хотя стоимость выросла на 25%.
Стекловолокно Р-типа против Е-типа — разница в содержании бора существенно влияет на затухание сигнала. Для гражданской авиации обычно используют Е-стекло, но для военных применений — только Р-тип, несмотря на цену.
Полиимидные плёнки в сэндвич-конструкциях — спорное решение. Да, они дают выигрыш по весу, но при ремонте возникают проблемы с адгезией. Мы отказались от них после инцидента с обтекатель для вертолёта Ка-62 — при замене антенны пришлось менять всю панель.
Интересный опыт у китайских производителей — на том же th-composite.ru видел варианты с базальтовым волокном. Пробовали аналогичные образцы — неплохие механические характеристики, но нестабильная диэлектрическая проницаемость в зависимости от партии сырья.
Сейчас активно развиваются технологии 3D-печати радиопрозрачных обтекателей. Пока это дорого и медленно, но для штучных изделий сложной формы — перспективно. Особенно для БПЛА с их криволинейными поверхностями.
Заметил тенденцию — многие переходят на жидкие полимеры вместо препрегов. Да, это требует перестройки производства, но даёт лучший контроль над толщиной стенки. У ООО Сычуань Тайхэн Композитные Материалы в провинции Сычуань как раз современные линии по таким технологиям — не зря они за 3 года вышли на серьёзные объёмы.
Лично я считаю, что будущее за адаптивными обтекатель с изменяемой геометрией. Уже есть экспериментальные образцы с памятью формы — для разных режимов полёта можно менять кривизну поверхности. Правда, пока это лабораторные разработки, до серии далеко.