JP4978096B2

JP4978096B2 - Enclosed mast

Info

Publication number: JP4978096B2
Application number: JP2006210290A
Authority: JP
Inventors: 眞人田所
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2006-08-01
Filing date: 2006-08-01
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2026-08-01
Also published as: JP2008039432A

Description

本発明は、艦船のレーダーを覆うエンクローズドマストに関し、更に詳しくはレーダーが受送信する電波に影響を与えることなく、多角錐台の形状を構成する壁材の角部の強度を確保できるエンクローズドマストに関する。 The present invention relates to an enclosed mast that covers a radar of a ship, and more specifically, an enclosed mast that can secure the strength of a corner of a wall material that forms the shape of a polygonal frustum without affecting the radio waves received and transmitted by the radar. About the mast.

近年では、図５及び図６に示すように、艦船２０のレーダー２１を覆うエンクローズドマスト２２の電波に対するステルス性を高めるために、エンクローズドマスト２２の形状を八角錐台などの多面体にするなどして、レーダ反射断面積（ＲＣＳ: Radar Cross Section）を低減することが種々提案されている（例えば、非特許文献１を参照）。 In recent years, as shown in FIGS. 5 and 6, the shape of the enclosed mast 22 is made to be a polyhedron such as an octagonal pyramid in order to improve the stealth with respect to the radio waves of the enclosed mast 22 covering the radar 21 of the ship 20. Various proposals have been made to reduce the radar cross section (RCS) (see, for example, Non-Patent Document 1).

これら従来のエンクローズドマスト２２は、図７及び図８に示すように、コア材３の両面にＦＲＰ製の表皮板２４を接着して積層したサンドイッチ構造のパネル２３を、例えば順に８枚接合することにより構成されている。 As shown in FIGS. 7 and 8, these conventional enclosed masts 22, for example, are bonded eight sheets of sandwich-structured panels 23 in which FRP skin plates 24 are bonded to both sides of the core material 3 in order. It is constituted by.

パネル２３の接合部は、角部２５においてそれぞれ隣接する表皮板２４同士とコア材３同士を突き合わせて接合し、表皮板２４の接合端部の外面をＦＰＲ製のアングル２６で補強する構成としている。 The joint portion of the panel 23 is configured such that the skin plates 24 adjacent to each other and the core material 3 are joined to each other at the corner portion 25 and the outer surface of the joint end portion of the skin plate 24 is reinforced by an angle 26 made of FPR. .

しかしながら、このアングル２６の部分において電気的な不連続が生じるため、エンクローズドマスト２２のＲＣＳが増大するとともに、レーダー２１が送受信する電波に悪影響を与えるという問題があった。 However, since electrical discontinuity occurs at the angle 26, there is a problem that the RCS of the enclosed mast 22 increases and the radio waves transmitted and received by the radar 21 are adversely affected.

また、角部２５におけるコア材３同士の接合部分の強度が小さいため、その構造強度を確保できないという問題もあった。
”LPD-17 SAN ANTONIO-class (formerly LX Class)”、［online］、２００４年９月１５日、Federation of American Scientist、［平成１８年７月２０日検索］、インターネット＜URL：http://www.fas.org/man/dod-101/sys/ship/lpd-17.htm＞ Moreover, since the strength of the joint portion between the core members 3 in the corner portion 25 is small, there is a problem that the structural strength cannot be secured.
“LPD-17 SAN ANTONIO-class (formerly LX Class)” [online], September 15, 2004, Federation of American Scientist, [searched July 20, 2006], Internet <URL: http: // www.fas.org/man/dod-101/sys/ship/lpd-17.htm>

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ＲＣＳを低減することができ、レーダーが送受信する電波に悪影響を与えることのない、多角錐台形状を形成する壁材の角部における構造強度を確保できるエンクローズドマストを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such a problem, and can reduce the RCS, and does not adversely affect the radio waves transmitted and received by the radar, and the corners of the wall material forming the polygonal frustum shape. It is an object of the present invention to provide an enclosed mast that can ensure the structural strength of.

上記の目的を達成するため、本発明は、艦船のレーダーを覆うエンクローズドマストであって、前記エンクローズドマストは、繊維強化樹脂材とコア材とを積層してなる壁材により多角錐台形状に形成され、前記壁材のそれぞれの角部において、前記コア材の両面の前記繊維強化樹脂材同士を連結する補強部材を設け、前記補強部材の厚さを前記レーダーの受送信する電波の波長よりも小さく設定して構成したエンクローズドマストである。 In order to achieve the above object, the present invention is an enclosed mast that covers a radar of a ship, and the enclosed mast has a polygonal frustum shape made of a wall material formed by laminating a fiber reinforced resin material and a core material. A reinforcing member for connecting the fiber reinforced resin materials on both sides of the core material is provided at each corner of the wall material, and the thickness of the reinforcing member is the wavelength of the radio wave transmitted and received by the radar It is an enclosed mast configured to be smaller than that.

前記補強部材としては、金属、繊維強化樹脂又はそれらの複合体を用いることができるが、全表面を金属製の網状体で被覆した絶縁体を用いてもよい。 As the reinforcing member, a metal, a fiber reinforced resin, or a composite thereof can be used, but an insulator whose entire surface is covered with a metal net may be used.

前記壁材には、少なくとも１層の周波数選択層を積層したものを用いることができる。
前記コア材には、ハニカムコア又はフォームコアを用いることができる。 The wall material may be a laminate of at least one frequency selection layer.
As the core material, a honeycomb core or a foam core can be used.

本発明によれば、艦船のレーダーを覆う多角錐台の形状のエンクローズドマストを、コア材の両面に繊維強化樹脂を接着して積層した壁材を接合して、それぞれの角部においてコア材の両面の繊維強化樹脂材同士を連結する補強部材を設けることにより構成したので、ＲＣＳを低減することができるとともに、角部における構造強度を十分に確保することができる。 According to the present invention, an enclosed mast in the shape of a polygonal frustum covering a radar of a ship is bonded to a wall material in which fiber reinforced resin is laminated on both sides of the core material, and the core material is joined at each corner. Since the reinforcing members for connecting the fiber reinforced resin materials on both sides of the two are provided, RCS can be reduced and the structural strength at the corners can be sufficiently secured.

また、この補強部材の厚さを、レーダーが送受信する電波の波長よりも小さく設定したので、レーダーが送受信する電波に悪影響を与えることがない。 Further, since the thickness of the reinforcing member is set smaller than the wavelength of the radio wave transmitted and received by the radar, the radio wave transmitted and received by the radar is not adversely affected.

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
本発明の実施形態に係るエンクローズドマストを図１及び図２に示す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
An enclosed mast according to an embodiment of the present invention is shown in FIGS.

本発明のエンクローズドマスト１は、八角錐台の形状を有し、その横断面は一体成形されたＦＲＰ製の表皮層２と、コア材３とを水平方向に積層した構造を有している。表皮層２の材料としては、ガラス繊維強化樹脂（ＧＦＲＰ）又は有機繊維強化樹脂（例えば、ポリエステル繊維やアラミド繊維など）を例示することができる。また、コア材３には、アラミド繊維又はガラス繊維などからなるハニカムコア、アラミドペーパーコア、樹脂を含浸したガラス織物コアあるいはウレタンフォームなどのフォームコアを用いることができる。 The enclosed mast 1 of the present invention has an octagonal truncated pyramid shape, and its cross section has a structure in which a skin layer 2 made of FRP integrally formed and a core material 3 are laminated in the horizontal direction. . Examples of the material of the skin layer 2 include glass fiber reinforced resin (GFRP) or organic fiber reinforced resin (for example, polyester fiber and aramid fiber). The core material 3 may be a honeycomb core made of aramid fibers or glass fibers, an aramid paper core, a glass fabric core impregnated with resin, or a foam core such as urethane foam.

そして、径方向に隣接する表皮層２の角部４同士を、エンクローズドマスト１の上下方向にわたって連結するように補強部材５が挿入されている。この補強部材５は、ＦＲＰ（ＧＦＲＰ又はＣＦＲＰなど）又は金属材料（鋼材又はアルミ合金など）からなる平板状の形状を有し、その幅（厚さ）Ｗは、エンクローズドマスト１に収納されるレーダーの電波の波長よりも小さくなるよう設定されている。 And the reinforcement member 5 is inserted so that the corner | angular parts 4 of the skin layer 2 adjacent to radial direction may be connected over the up-down direction of the enclosed mast 1. FIG. The reinforcing member 5 has a flat plate shape made of FRP (GFRP, CFRP, etc.) or a metal material (steel material, aluminum alloy, etc.), and its width (thickness) W is accommodated in the enclosed mast 1. It is set to be smaller than the wavelength of the radar radio wave.

この補強部材５は、例えばＲＴＭ成形法（Resin Transfer Molding）によりエンクローズドマスト１を製作する際に、支持材を樹脂で含浸することで容易に製作・配置することができる。 The reinforcing member 5 can be easily manufactured and arranged by impregnating a support material with a resin when the enclosed mast 1 is manufactured by, for example, an RTM molding method (Resin Transfer Molding).

本発明のエンクローズドマスト１においては、一体成形された表皮層２が補強部材５により連結されているため、エンクローズドマスト１の電気的な連続性を確保することができ、ＲＣＳを低減することができる。また、補強部材５によりコア材３の接合部分の強度を大きくすることができるので、角部４における構造強度を確保することができる。 In the enclosed mast 1 of the present invention, since the integrally formed skin layer 2 is connected by the reinforcing member 5, the electrical continuity of the enclosed mast 1 can be ensured and RCS can be reduced. Can do. Moreover, since the strength of the joint portion of the core material 3 can be increased by the reinforcing member 5, the structural strength at the corner 4 can be ensured.

更には、補強部材５の厚さＷが、エンクローズドマスト１内のレーダーが送受信する電波の波長よりも短く設定されているため、当該電波に悪影響を与えることはない。 Furthermore, since the thickness W of the reinforcing member 5 is set to be shorter than the wavelength of the radio wave transmitted and received by the radar in the enclosed mast 1, it does not adversely affect the radio wave.

本発明の別の実施形態に係るエンクローズドマストを図３及び図４に示す。なお、図１及び図２と共通する部分には同一の符号を付し、説明を省略する。 An enclosed mast according to another embodiment of the present invention is shown in FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is common in FIG.1 and FIG.2, and description is abbreviate | omitted.

このエンクローズドマスト１は、周波数選択膜（ＦＳＳ：Frequency Selective Surfaces）６を、エンクローズドマスト１の径方向に積層している。 The enclosed mast 1 has a frequency selective membrane (FSS) 6 laminated in the radial direction of the enclosed mast 1.

このようにＦＳＳ６を積層することにより、特定の周波数の電波を反射又は透過させることができる。ＦＳＳ６の構造は特に限定するものではないが、例えば誘電体基板上に特有の形状をした金属箔をアレイ状に配列することにより構成することができる。 By stacking the FSS 6 in this manner, it is possible to reflect or transmit radio waves having a specific frequency. The structure of the FSS 6 is not particularly limited. For example, the FSS 6 can be configured by arranging metal foils having a specific shape on a dielectric substrate in an array.

また、この実施形態においては、ＧＦＲＰなどの絶縁材の表面を金属メッシュ７等の金属製の網状体で被覆することにより補強部材５を構成している。この構成により、エンクローズドマスト１の電気的な連続性を確保して周波数特性を高めることができる。 In this embodiment, the reinforcing member 5 is configured by covering the surface of an insulating material such as GFRP with a metallic net such as the metal mesh 7. With this configuration, the electrical continuity of the enclosed mast 1 can be secured and the frequency characteristics can be improved.

なお、上記の各実施形態におけるエンクローズドマスト１の形状や表皮層２とコア材３などの積層数及び寸法比は、図１〜図４に示すものに限定されるものではなく、エンクローズドマスト１に要求される電気的性能に応じて適宜変更することができる。 It should be noted that the shape of the enclosed mast 1 and the number of layers and the dimensional ratio of the skin layer 2 and the core material 3 in each of the above embodiments are not limited to those shown in FIGS. 1 can be appropriately changed in accordance with the electrical performance required for 1.

本発明の実施形態に係るエンクローズドマストの横断面図である。It is a cross-sectional view of the enclosed mast which concerns on embodiment of this invention. 図１におけるＡ部の拡大図である。It is an enlarged view of the A section in FIG. 本発明の別の実施形態に係るエンクローズドマストの横断面図である。It is a cross-sectional view of an enclosed mast according to another embodiment of the present invention. 図４におけるＢ部の拡大図である。It is an enlarged view of the B section in FIG. エンクローズドマストを有する艦船の斜視図である。It is a perspective view of a ship with an enclosed mast. 図５におけるエンクローズドマストの拡大斜視図である。FIG. 6 is an enlarged perspective view of the enclosed mast in FIG. 5. 従来のエンクローズドマストの横断面図である。It is a cross-sectional view of a conventional enclosed mast. 図７におけるＣ部の拡大図である。It is an enlarged view of the C section in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１エンクローズドマスト
２表皮層
３コア材
４角部
５補強部材
６ＦＳＳ
７金属メッシュ
２０艦船
２１レーダー
２２従来のエンクローズドマスト
２３パネル
２４角部
２５接合面
２６アングル 1 Enclosed Mast 2 Skin Layer 3 Core Material 4 Corner 5 Reinforcing Member 6 FSS
7 Metal Mesh 20 Ship 21 Radar 22 Conventional Enclosed Mast 23 Panel 24 Corner 25 Joint Face 26 Angle

Claims

艦船のレーダーを覆うエンクローズドマストであって、
前記エンクローズドマストは、繊維強化樹脂材とコア材とを積層してなる壁材により多角錐台形状に形成され、
前記壁材のそれぞれの角部において、前記コア材の両面の前記繊維強化樹脂材同士を連結する補強部材を設け、
前記補強部材の厚さを前記レーダーの受送信する電波の波長よりも小さく設定して構成したエンクローズドマスト。 An enclosed mast covering the ship ’s radar,
The enclosed mast is formed in a polygonal frustum shape by a wall material formed by laminating a fiber reinforced resin material and a core material,
In each corner of the wall material, a reinforcing member for connecting the fiber reinforced resin materials on both sides of the core material is provided,
An enclosed mast configured by setting the thickness of the reinforcing member to be smaller than the wavelength of the radio wave received and transmitted by the radar.

前記補強部材が、金属、繊維強化樹脂又はそれらの複合体からなる請求項１に記載のエンクローズドマスト。 The enclosed mast according to claim 1, wherein the reinforcing member is made of metal, fiber reinforced resin, or a composite thereof.

前記補強部材が、表面を金属製の網状体で被覆した絶縁体からなる請求項１に記載のエンクローズドマスト。 The enclosed mast according to claim 1, wherein the reinforcing member is made of an insulator whose surface is covered with a metal mesh.

前記壁材に少なくとも１層の周波数選択層を積層した請求項１、２又は３に記載のエンクローズドマスト。 The enclosed mast according to claim 1, 2 or 3, wherein at least one frequency selective layer is laminated on the wall material.

前記コア材が、ハニカムコア又はフォームコアである請求項１、２、３又は４に記載のエンクローズドマスト。 The enclosed mast according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the core material is a honeycomb core or a foam core.