结构型雷达吸波材料的性能特点及其应用进展

《结构型雷达吸波材料的性能特点及其应用进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、这篇材料工程师论文发表了结构型雷达吸波材料的性能特点及其应用进展，论文介绍了雷达隐身的基本原理,在隐身技术屮最重要的是隐身材料，这种材料受到了世界各国的高度重视,在现代战争中雷达探测武器有着重要的作用，可以最大限度的降低探测系统发现和识别目标的能力。有机硅材料关键词：材料工程师论文，结构型雷达，雷达隐身一、雷达隐身的基本原理雷达是利用电磁波发现目标并测定其位置的设备。电磁波在传播过程中遇到障碍物将产生反射和绕射，统称散射，是雷达能发现目标的依据。电磁波具有恒速、定向传播的规律,则是测定目标距离和方向的依据。雷达隐身的基木原理是当雷达波辐射到隐身材料表面加

2、以渗透，隐身材料自身可将雷达波能量转换成其他形式能量(如机械能、电能或热能)，并加以吸收，从而消耗掉雷达波部分能量，使其回波残缺而不完整，从而极大地破坏掉雷达探测概率［1］。武器雷达散射信号的大小用雷达散射截面(Radarcrosssection,RCS)来表示，用字母。表示，单位为m2。RCS是在单位立体角内接收机天线处散射回波的功率而密度与目标处单位立体角内入射波功率面密度Z比，即：0=4nr2lr/li式中：。一雷达散射截面积;r—目标到接收天线的距离;Ir—接收天线处散射回波的功率面密度;li—冃标处入射波的功率面密度。因为。的数值变化很大，一般

3、用相对于。的分贝数来表示，即o'JOIog。，单位为dB・m2o雷达距离方程：rr=KoY4式中：rr—雷达的探测距离;K—比例系数，取决于雷达性能;。一RCS值。目标的。值为原来的10%时，rr缩减为原来的56%,目标的。值为原来的1%时，rr缩减为原来的32%o由此可看出雷达隐身不可估量的作用。隐身技术的核心就是减少RCS值，英方法主要有：①外形技术。通过外形设计来消除或减弱散射源，尤其是强散射源;②阻抗加载技术。通过加载阻抗的散射场和武器的总散射场互相干涉来减少RCS值；③材料技术。通过材料吸收或透过雷达波来减少RCS值。二、雷达吸波材料的主要类型

4、吸收雷达波的材料称为雷达吸波材料，透过雷达波的材料称为雷达透波材料。它可以和吸收材料构成多层吸波体，也可以在武器的某些部位作为雷达隐身材料。雷达吸波材料按工艺方法可分为涂覆型、贴片型和结构型3种。涂敷型吸波材料是一种吸波的高分子复合涂料，即吸波涂料。贴片型吸波材料是将不同的多层材料制成薄片形式,用胶黏剂或其他方法粘贴到被隐蔽的物体上。结构型吸波材料是一种多功能的树脂基增强塑料，具备复合材料质轻高强的特点，可用作武器装备的结构件，又能吸收或透过电磁波，起到吸波隐身的作用。结构型吸波材料和吸波体在隐身武器上的应用己相当广泛，它能同时兼顾吸波又能承受载荷。在2

5、00〜300°C温度下，既能保证吸波性能的稳定，乂能减轻武器特别是飞行器的质量。所以在各种雷达隐身材料中，它已位居榜首［2］。1.结构型吸波材料的组成和种类结构型吸波材料是--种既能吸波又能承载的材料，主要类型有塑料型、陶瓷型、复合材料型3类。吸波塑料有2类：一类是由普通塑料和吸波剂复合而成的，它和塑料吸波片基本相似，不同的是所采用的塑料属于工程塑料，这样才能有较好的力学性能;另一类是导电高分子，如聚乙烘、聚苯胺、聚毗咯等。(1)碳■碳增强塑料美国威廉斯国际公司研发的碳■碳增强塑料用于高温部位，能很好地抑制红外辐射并吸收雷达波。在发动机部位使用致密的碳泡

6、沫层來吸收发动机排气热辐射，还可制成机翼的前缘、机头和机尾。(2)含铁氧体的玻璃纤维增强塑料此种材料质轻、强度和刚度高，日本将它装备在空对舰导弹(ASMJ)的尾翼上。其弹翼也会使用这种材料来进行改装，隐身性能将大幅度提高。⑶填充石墨的增强塑料美国在石墨■热塑性增强塑料和石墨.环氧树脂增强塑料的研究方面取得了很大进展，这些材料在低温下还能保持韧性。(4)玻璃纤维增强塑料美国道尔化学公司研制的材料(型号为Fibalog),是在塑料中加入玻璃纤维制成的。这种材料较为坚硬，可以作为飞机蒙皮和一些内部构件，无需加入金属加强筋，就具有较好的雷达吸波特性。(5)碳纤维

7、增强塑料美国空军材料实验室研制的纤维增强塑料能吸收辐射热，而不反射辐射热，既能降低雷达波特性，又能降低红外线特征，用它可制作发动机舱蒙皮、机翼前缘和机身前段。⑹碳化硅纤维、碳化硅・碳纤维增强塑料碳化硅纤维中含硅，吸波特性好，能减弱发动机的红外信号。此外，碳化硅纤维还具有耐高温、相对密度小、韧性好、强度大、电阻率高等优点，是国外发展最快的吸波材料但目前还存在一些问题，如电阻率过高等。通过人工设计来调整碳和碳化硅的比例，控制其电阻率，就可制成耐高温、抗氧化、具有优异力学性能和良好吸波性能的碳化硅-碳复合纤维、碳化硅■碳复合纤维与环氧树脂制成的增强塑料。由碳化

8、硅■碳纤维和接枝酰亚胺基团与环氧树脂共聚改性为基体而组成的结构材料，吸波性能都很