一种新型多功能航行防撞灯机外照明设备

技术领域

本发明属于飞机机外照明技术领域，尤其涉及一种新型多功能航行防撞灯机外照明设备。

背景技术

随着探测技术的发展，对于飞行器的设计不仅要具有优良的气动特性，而且要具有良好的隐身性能。因此，研究具有隐身功能的机外照明设备显得极为迫切和必要。航行灯和防撞灯是飞机重要的机外照明设备，目前国内机外照明设备的设计方法主要是单一功能的设计，包括航行灯、防撞灯、着陆灯等。为了满足减少机载设备的需求，设计了一种兼备前航行灯、后航行灯、防撞灯的照明设备，并满足隐身、夜视兼容、防眩晕等要求。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术的不足与缺点，本发明提供了一种新型多功能航行防撞灯机外照明设备，实现了一种不但具有组合航行/防撞灯功能且满足外形隐身功能的机外照明设备，使隐身飞机在不降低隐身性能的条件下，,实现了双模式机外照明的效果。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种新型多功能航行防撞灯机外照明设备，所述照明设备包括：压板1、第一密封垫2、封严圈3、灯罩4、第二密封垫5、光源组件6、壳体7、第一驱动电路模块8、印制板组件9、第二驱动电路模块10、盖板组件11、连接器组件12；

压板1与机翼表面间用第一密封垫2密封，压板1和灯罩4之间用封严圈3密封，灯罩4与压板1形成一个连续的金属反射面；

压板1和壳体7之间用第二密封垫5密封；

第一密封垫2、封严圈3、第二密封垫5均具有导电性；

所述连接器组件12与机上供电相连接，机上供电通过第一驱动电路模块8与第二驱动电路模块10及印制板组件9进行供电转化，驱动光源组件6上的光源印制板组件在不同工作模式下工作。

本发明技术方案的特点和进一步的改进为：

(1)所述压板1采用2×82°与4×139°内角的六边形外形，压板1在机翼上垫第一密封垫2后通过沉头螺钉与机翼连接，且压板1与机翼外表面共型。

(2)所述光源组件6中包括航行灯光源、防撞灯光源，航行灯光源采用四面体的角度配合设计，防撞灯采用反光板分布设计，航行灯光源和防撞灯光源均兼备“友好”、“隐蔽”双模式。

(3)所述灯罩4采用PC有机材质作为发光透明件，外镀导电膜。

(4)所述灯罩4通过外形仿真设计，使强散射偏离关心角域，且具备最低的雷达散射截面积RCS。

(5)第一驱动电路模块8和第二驱动电路模块10驱动光源组件6上的光源印制板组件在不同工作模式下工作，所述土工的工作模式包括：航行灯友好模式常亮状态；航行灯友好模式常暗状态；航行灯友好模式闪烁亮状态；航行灯友好模式闪烁暗状态；航行灯隐蔽模式常亮状态；航行灯隐蔽模式常暗状态；航行灯隐蔽模式闪烁亮状态；航行灯隐蔽模式闪烁暗状态；防撞灯友好模式闪烁状态；防撞灯隐蔽模式闪烁状态；其中隐蔽模式需要通过夜视镜进行观察。

(6)所述壳体7安装于飞机蒙皮上，壳体7下表面采用与飞机共形的设计方式，将光源组件(6)与印制板组件(9)安装在壳体7上，在光源组件(6)与壳体7间均涂有导热硅酯。

(7)所述灯罩4与压板1间隙处涂敷有导电密封胶，从而灯罩4、压板1与飞机机翼形成一个连续的金属导电体；壳体7、灯罩4、压板1之间为平面接触，壳体7上设计有密封圈槽，通过壳体7与压板1、灯罩4之间的挤压使密封圈压紧。

本发明提供一种具有外形隐身的双模式航行/防撞组合灯，在有限空间内将飞机前航行灯友好模式和隐蔽模式、后航行灯友好模式和隐蔽模式、防撞灯友好模式和隐蔽模式的功能综合设计为一体，且具备外形隐身功能。包括：压板、第一密封垫、封严圈、灯罩、第二密封垫、光源组件、壳体、第一驱动电路模块、印制板组件、第二驱动电路模块、盖板组件、连接器组件。其中，光源组件有多个光源印制板组件和连接件构成，光源组件包括航行灯光源和防撞灯光源，光源布局方式满足相关设计标准的要求，其中航行灯采用四面体的角度配合设计、防撞灯采用反光板分布设计，从而满足在不同角度下光强、色度、辐强度指标的要求。灯罩具备低散射外形外，且具有多种隐身镀膜材料。

本发明的有益效果是：设计并实现了一种不但具有组合航行/防撞灯功能且满足外形隐身功能的机外照明设备。使隐身飞机在不降低隐身性能的条件下，还实现了双模式机外照明的效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种新型多功能航行防撞灯机外照明设备的爆炸结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种新型多功能航行防撞灯机外照明设备的组合结构示意图(省略部分灯罩)；

图3为本发明实施例提供的一种新型多功能航行防撞灯机外照明设备的组合完整结构示意图；

图4为本发明实施例提供的压板的安装接口示意图；

图5为本发明实施例提供的RCS仿真曲线头向VV1示意图；

图6为本发明实施例提供的压板、灯罩、壳体之间的密封结构示意图；

其中，1-压板，2-第一密封垫，3-封严圈，4-灯罩，5-第二密封垫，6-光源组件，7-壳体，8-第一驱动电路模块，9-印制板组件，10-第二驱动电路模块，11-盖板组件，12-连接器组件。

具体实施方式

下面结合发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

本发明实施例提供的一种新型多功能航行防撞灯机外照明设备包括：压板1、第一密封垫2、封严圈3、灯罩4、第二密封垫5、光源组件6、壳体7、第一驱动电路模块8、印制板组件9、第二驱动电路模块10、盖板组件11、连接器组件12组成，其爆炸结构图见图1，组合结构图见图2和图3。

所述压板1采用2×82°与4×139°内角的六边形外形设计，如图4所示，其曲面与飞机翅膀共型设计，此外形设计具有高隐身性能效果且有利于与飞机机翼共形安装；压板1在机翼上垫密封垫2后通过10个M4沉头螺钉在压板1处沉头孔与机翼连接，保证航行/防撞组合灯牢固安装，且压板1与机翼外表面共型。

光源组件6有多个光源印制板组件和零部件构成。所述光源组件包括航行灯光源和防撞灯光源，光源布局方式满足相关设计标准的要求，其中航行灯采用四面体的角度配合设计、防撞灯采用反光板分布设计，从而满足本专利在不同角度下光强、色度、辐强度指标的要求。其特征在于：它是我国第一款具有将航行灯、后航行灯、防撞灯的照明功能和隐身、夜视兼容、防眩光等要求集成在一起的定型的机外照明设备。

根据产品设计要求，光分布的设计包括前后航行灯友好和隐蔽模式下的光强、色温、幅亮度等，输出光强及光分布满足HB6440中2类灯的要求，颜色满足HB 6441的要求，夜视兼容应满足SAE 5825的夜视兼容。

本发明的工作原理是：航行/防撞组合灯是为机外照明系统配套的设备，功能是为飞机提供航行照明和防撞照明。通过连接器组件12与机上供电相连接，机上供电通过第一驱动电路模块8与第二驱动电路模块10及印制板组件9进行供电转化，驱动光源组件6上的光源印制板组件在不同工作模式下工作。

驱动电路模块实现的主要工作模式包括：航行灯友好模式常亮状态；航行灯友好模式常暗状态；航行灯友好模式闪烁亮状态；航行灯友好模式闪烁暗状态；航行灯隐蔽模式常亮状态；航行灯隐蔽模式常暗状态；航行灯隐蔽模式闪烁亮状态；航行灯隐蔽模式闪烁暗状态；防撞灯友好模式闪烁状态；防撞灯隐蔽模式闪烁状态；其中隐蔽模式需要通过夜视镜进行观察。

所述航行/防撞组合灯安装于飞机的左上、左下、右上、右下机翼。由于飞机对机载设备的要求，需要航行/防撞组合灯外形隐身及满足气动性能的要求。通过光源结构光分布设计、灯罩隐身设计及灯罩镀膜等方法以满足航行/防撞组合灯使用要求，具体实现步骤如下：

所述壳体安装于飞机蒙皮上，故对壳体下表面采用与飞机共形的设计方式，将光源组件(6)与印制板组件(9)安装在壳体7上，在光源组件(6)与壳体7间均涂导热硅酯以减少热阻，通过壳体热量传至产品外部。

航行/防撞灯露在飞机机翼外面的只是灯罩4，但它属于飞机机翼表面的一个凸起物，该凸起物影响了机翼表面的连续性，属于强散射源，所以外形隐身设计只能将此凸起物由强散射源设计成弱散射源。

设计灯罩4时，首先要考虑光源的大小。经试验证明，椭球形由于气动性能优良，飞机外形设计是都是在其基础上进行修改。然后对椭球形外形进行隐身测试，测试灯罩的RCS值，故在设计防撞灯/航行灯的外形上也是在椭球形的基础上进行修改，使之达到外形隐身要求。如图5是RCS仿真曲线头向VV1，通过对灯罩外形的优化，最终在灯罩4207mm×149mm×199mm的体积内，雷达反射截面最小。

在灯具设计时，主要考虑灯罩和蒙皮的导电连接、散热结构设计以及为了提高维修性而设计的简单可靠的接口形式，在结构设计中充分考虑“三防”要求，壳体表面涂工厂专用“三防”漆，在压板1与机翼表面间用密封垫2密封，压板1和灯罩4之间用封严圈3密封、压板1和壳体7之间用密封垫5密封，密封垫2、封严圈3、密封垫5均具有导电性，对电磁兼容也有很好的屏蔽作用，如图6所示。

灯罩与压板的连接，由于二者的材料不同，灯罩为有机玻璃，压板为金属结构件，二者连接的地方存在间隙，间隙的边缘对电磁波是不连续的介质，会引起电磁波的散射，成为一个弱散射源，破坏飞机的隐身性能。因为压板和灯罩都为曲面，公差尺寸大，灯罩与压板的配合为间隙配合，通过在灯罩与压板间隙处涂敷导电密封胶，使灯罩、压板与飞机机翼形成一个连续的金属导电体。壳体、灯罩、压板之间为平面接触，密封性不好，因此在壳体上设计密封圈槽，通过壳体与压板、灯罩之间的挤压使密封圈压紧并达到良好的密封效果，如图6所示。

本发明提供一种具有外形隐身的双模式航行/防撞组合灯，在有限空间内将飞机前航行灯友好模式和隐蔽模式、后航行灯友好模式和隐蔽模式、防撞灯友好模式和隐蔽模式的功能综合设计为一体，且具备外形隐身功能。包括：压板、第一密封垫、封严圈、灯罩、第二密封垫、光源组件、壳体、第一驱动电路模块、印制板组件、第二驱动电路模块、盖板组件、连接器组件。其中，光源组件有多个光源印制板组件和连接件构成，光源组件包括航行灯光源和防撞灯光源，光源布局方式满足相关设计标准的要求，其中航行灯采用四面体的角度配合设计、防撞灯采用反光板分布设计，从而满足在不同角度下光强、色度、辐强度指标的要求。灯罩具备低散射外形外，且具有多种隐身镀膜材料。

本发明的有益效果是：设计并实现了一种不但具有组合航行/防撞灯功能且满足外形隐身功能的机外照明设备。使隐身飞机在不降低隐身性能的条件下，还实现了双模式机外照明的效果。