大尺寸高性能雷达天线罩的研制.doc

大尺寸高性能雷达天线罩的研制舒卫国,杨博)(100024北京航空制造工程研究所,北京摘要:本文主要介绍了大尺寸高性能雷达天线罩选用的材料体系、成型工艺和制造技术。研制的天线罩较好地通过了力学、电学性能测试和无损检测。关键词:雷达天线罩;复合材料;蜂窝夹层结构;力学性能测试+()中图分类号:TN820181文章编号:1003-0999200601-0051-03文献标识码:A艺方案和制造技术进行了系统的研究,研制了满足1前言要求的复合材料天线罩。雷达天线罩是集电气性能、结构强度、刚度、气动外形和特殊功能要求于一体的功能结构件,其主2天线罩材料体系和制造工艺合适的天线罩材料体系为天线罩的研制提供了要作用是改善飞行器的气动外形、保护天线系统免物质基础和可能,而合理的制造工艺使这种可能成受外部环境的影响、延长整个系统的各部分寿命、保[1]护天线表面和位置的精度。雷达天线罩是提高为现实。该天线罩的罩体剖面为蜂窝夹层结构,如综合火控系统作战能力的重要部件。所与提高雷达图1所示。的性能相比,提高雷达天线罩性能能取得事半功倍[2]的效果。本文为某大型高精度雷达天线系统研制配套的天线罩。此天线罩具有大尺寸、大长径比和高性能的特点,对电学性能和力学性能要求高,有耐环境要求,气动外形有严格要求,这对天线罩的制图1天线罩罩体结构造提出了一系列挑战,,高精度尺寸要求和合理的制造工艺等。本文211材料体系及工艺要求对该天线罩所用的材料体系、模具设计、成型工所选用的材料体系如表1所示。表1天线罩的材料体系Tab11Materialsystemofantennaradome材料用途电性能δε高强玻璃布/中温改性环氧蒙皮及实心边条材料=4130tg=01014()εδ胶膜中温改性环氧/纱网=3107tg=01022蒙皮和蜂窝芯的胶接δtg=01003()εNOMEX蜂窝夹芯NHR系列=1110罩体夹层材料—Kevlar纤维NOMEX蜂窝芯的连接—表面涂层天线罩内外表面的保护天线罩要求平面度高、内外蒙皮表面光滑、厚度均匀、NOMEX蜂窝与内外蒙皮胶接无脱粘,并通过超声无损检测。212成型工艺流程天线罩常用的成型方法有手工成型、烘箱成型和热压罐成型。为了满足天线罩的高精度、严格的图2成型工艺流程外形尺寸和力学性能的要求,选用热压罐成型工艺,Fig12Processflowchart工艺流程如图2所示。收稿日期:2005205207()作者简介:舒卫国19642,男,高级工程师,主要从事树脂基复合材料功能结构件研究。模具,其厚度为天线罩的厚度。由于外蒙皮模具是表2蜂窝夹层结构和层压板力学性能复合材料模具,不仅保证了外蒙皮的尺寸和精度,bsandwichstructure且降低了模具制造的成本。测试项目性能值214蜂窝夹芯与蒙皮的胶接工艺蜂窝夹层结构平拉强度/MPa380NOMEX蜂窝夹芯与蒙皮的胶接,常采用二次0?层压板弯曲强度/MPa780?90(成型和三次成型。二次成型是先将外蒙皮或内蒙731)皮在模具上裱糊成型后进行第一次固化,然后与0?弯曲模量/GPa2513层压板?90(蜂窝芯胶接,并在蜂窝芯子上裱糊内蒙皮或外蒙2414)皮,再进行第二次固化。三次成型是将外蒙皮在0?层压板层剪强度/MPa741690?模具上裱糊