机载大曲率多频段天线罩的研制

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1、万方数据机载大曲率多频段天线罩的研制温磊王峰蔡良元(北京航卒材料研究院，北京嵇培军白树城100095)文摘选用玻璃纤维织物／环氧树脂预浸料以及配套体系材料，采用三步成型的球墨铸铁阴模热压罐固化工艺和专用模具固化蜂窝的方法，研制了机载大曲率、多频段C夹层结构天线罩。经过电性能测试和静力试验，结果表明，该罩体的选材、结构设计和工艺过程是可行的。电性能测试中天线罩最小透渡率为84％，全部电参数均满足要求；静力试验中天线罩通过了200％设计载荷的加载，满足结构设计要求。关键词机载，大曲率，多频段，天线罩，C夹层结构DevelopmentofLargeCurvatureMulti—FrequencyA

2、irborneRadomeWenLeiWangFengCaiLiangyuanJiPeijunBaiShucheng(BeijingInstituteofAeronauticalMaterials，Beijing100095)AbstractByapplyingthreestepsautoclavecureprocesswithfemalemoldandpreimpregnationhoneycombcureprocesswithspecialmoldandselectingglassfabricreinforcedepoxyprepregandcorrespondingmaterial，a

3、largecur-vaturemulti—bandairborneC—sandwichradomewasdeveloped．Theresultsofelectricpropertytestingandstatictestingshowtheselectionofmaterial，structuredesignandprocessarefeasible．Theminimumpowertransmissionefficiencyoftheradomeis84％；allparametermeettherequirement．The200％designingloadtestingwassuccess

4、ful；theradomeisinagreementwithstructuredesigningspecifications．KeywordsAirborne，largecurvature，Multi—frequency，Radome，C—sandwich1引言机载天线罩作为雷达系统的组成部分是一种集电气性能、结构强度、冈0度、气动外形和特殊功能要求于一身的功能复合材料构件。1】，其作用在于保护雷达的同时也为其提供发射和接收的窗口。近年来高新技术在航空领域的应用，产生了隐身飞机和机载火控系统的技术革命，相继诞生了有源和无源相控阵雷达、新一代合成孔径雷达、未制导雷达、双基地雷达等一1，雷达的工

5、作频率逐渐由单频率发展为宽频带，直至多波段全频带’r。要满足这些先进雷达系统的要求，应选用低损耗角正切值和低介电常数的天线罩材料，以减少天线罩对雷达波的吸收和反射，最终达到“最大传输”和“最小反射”的目的’31。同时设计天线罩的结构时采用三种途径使得雷达波尽量接近零反射：(1)薄壁结构，一般指天线罩罩壁厚度小于波长的1／20；(2)多层罩壁结构，常用的多层罩壁结构类型有A、B、C型夹层和切比雪夫渐变型等；(3)选择反射面结构2’4：。本文所研制天线罩工作在高中低i种频段，位于飞机的背部，根据气动要求天线罩外型为钢盔型，因此天线罩具有大曲率、多频段透波的特点。为保证天线罩具有较高的强度和飞行可

6、靠性以及优良的电性能，此天线罩选择了多层罩壁结构来实现多频段透波。2方案设计2．1材料选择多层罩壁结构的天线罩主要材料包括蒙皮材料、芯材、胶膜和漆层。各种玻璃纤维织物和石英纤维织物广泛运用于天线罩的蒙皮增强材料。石英纤维织物造价约为高强玻璃纤维织物造价的近百倍，其与环氧树脂复合后的损耗角正切和介电常数比高强玻璃纤维织物与环氧树脂复合后的损耗角正切和介电常数仅低30％左右。而且石英纤维织物的国产化仍在进行中，性能不稳。因此天线罩采用了国产高强玻璃纤维增强的改性环氧树脂预浸料作为蒙皮材料的原材料。相应的配套材料见表1。收稿13期：2010-05一18；修叫13期：2010—06—28作者简介：温

7、磊．1977年出生。T程师，硕士．主要研究方向为功能复合材料(透波材料)及其嗣件。E—mail：wl—ww2007@yahoo．咖．“一50一http：／／www．yhclgy．corn宇航材料工艺2010年第4期万方数据Nomex蜂窝芯的密度比用于热压罐同化工艺的减小10％。胶膜材料比常规粘接蜂窝结构的胶膜簿30％，并进行了胶膜载体的选定，测试结果见表2。结果表明：200g／m2尼龙载体的胶膜能够满足使Jf