雷達罩

雷達罩

雷達罩是電磁波的視窗,其作用是保護天線,防止環境對雷達天線工作狀態的影響和干擾,雷達罩對材料的要求十分苛刻,主要使用玻璃纖維複合材料。

隨著現代高科技的發展,雷達大量套用于飛機、飛彈、航海等領域,雷達罩的運用也日趨廣泛。雷達罩是電磁波的視窗,其作用是保護天線,防止環境對雷達天線工作狀態的影響和干擾,從而減少驅動天線運轉的功率,提高其工作可靠性,保證雷達天線全天候工作。雷達罩的存在,延長了天線的使用壽命,簡化了天線的結構,減輕了結構的重量。雷達罩作為雷達系統的重要組成部分,其性能好壞直接影響到雷達系統的功
殲8雷達罩殲8雷達罩
能。可以說,雷達罩與天線同等重要。要求雷達罩對天線的電磁輻射特性的影響最小,並且滿足戰術技術指標的要求。
雷達罩技術綜合了材料、工藝、機械、電磁、空氣動力學和結構力學等學科的知識,設計和製造難度較大。由於雷達罩工作在一種複雜的特殊環境中,對材料的要求十分苛刻,主要使用玻璃纖維複合材料
目前,國外出現了抵禦反輻射飛彈襲擊的防彈天線罩,能抗高速破片和衝擊波的打擊。

簡介

隨著現代高科技的發展,雷達大量套用于飛機、飛彈、航海等領域,雷達罩的運用也日趨廣泛。雷達罩是電磁波的視窗,其作用是保護天線,防止環境對雷達天線工作狀態的影響和干擾,從而減少驅動天線運轉的功率,提高其工作可靠性,保證雷達天線全天候工作。雷達罩的存在,延長了天線的使用壽命,簡化了天線的結構,減輕了結構的重量。雷達罩作為雷達系統的重要組成部分,其性能好壞直接影響到雷達系統的功能。可以說,雷達罩與天線同等重要。要求雷達罩對天線的電磁輻射特性的影響最小,並且滿足戰術技術指標的要求。 雷達罩技術綜合了材料、工藝、機械、電磁、空氣動力學和結構力學等學科的知識,設計和製造難度較大。由於雷達罩工作在一種複雜的特殊環境中,對材料的要求十分苛刻,主要使用玻璃纖維複合材料。

常用的幾種材料

1、在透波複合材料中最早使用的是E玻璃纖維,後來又有特種玻璃纖維, 是指高強度玻璃纖維(S-glass),高模量玻璃纖維(M-glass)和低介電玻璃纖維(D-glass)[2]。真正用於雷達罩的專用玻璃纖維主要是D玻璃纖維、石英纖維和高矽氧玻璃纖維,D玻璃纖維專用於雷達罩,它具有較低的介電常數和正切損耗,但同時,機械性能較低,一般僅為E玻璃纖維的70%,為達到一定的介電性能時,往往採用 D玻璃纖維。 
2、高矽氧玻璃纖維中二氧化矽的含量為91~99%,它是以酸浸洗E玻璃纖維,除去鹼金屬,再於670~800℃加熱燒結而形成高矽氧玻璃纖維。 
3、芳綸纖維是高度定向的芳香族聚醯胺纖維的統稱,其代表品種為美國杜邦公司生產的Kevlar-49,其性能見表1示。由於芳綸纖維具有較低的密度、優越的抗衝擊性和比剛度高、比強度高等特性,在航空上得到廣泛套用,一度有取代玻璃纖維的趨勢。 
4、石英纖維的化學成份是純度達99.5% 以上的二氧化矽,經熔融製成纖維,其介電常數和正切損耗與上述玻璃纖維相比都是最小的,石英纖維的機械性能取決於製造工藝技術,另外,石英纖維的線膨脹係數較小,而且具有彈性模量隨溫度增高而增加的罕見特性。 
5、聚乙烯纖維是密度最小,介電性能優良的一種增強纖維,由於其表面惰性導致纖維與樹脂粘附性差,必須對纖維進行表面處理,同時選擇合適的樹脂體系。超高模量聚乙烯纖維(UHMPE),如Dyneema和Spectra系列,強度高、不吸水抗衝擊,在X波段至mm波段範圍內,具有優良的介電性能,與樹脂浸潤性好,複合材料的防彈性和力學性能在高溫下保持穩定,是一種很有前途的高性能雷達罩增強材料。常與其他纖維混合成透波混雜複合材料使用。例如Spectra/玻璃纖維(25/75 ) 複合材料的介電常數為2.9; Spectra/石英混雜體系能夠獲得優良的電/機械性能。目前國外飛彈天線罩大多已採用此種纖維。

國內主要用料

現在國內透波複合材料使用的增強纖維仍以E玻璃纖維和S玻璃纖維為主,M玻璃纖維只有較少量使用。雷達天線罩用增強纖維(織物)仍以E-玻璃纖維(密度=2.54g/cm3、ε=6.13、tgδ=0.0055)和S-玻璃纖維(密度=2.49、ε=5.12、tgδ=0.0068),同類纖維國外密度比國內低0.15左右,ε低0.2左右、tgδ小0.0015左右。且纖維種類少,織物種類更少,只有兩維仿形編織套。 目前,環氧樹脂仍是雷達罩最常用的樹脂基體之一。但近年來由於先進雷達罩對全頻帶、低介電損耗、耐高溫,耐天候等性能要求的不斷提升,其他如氰酸酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、雙馬來醯亞胺樹脂、酚醛樹脂、有機矽樹脂等。 
氰酸酯樹脂是目前國內研究的熱點,它具有出色的介電性能,同時還具有耐高溫、低吸濕率、低熱脹係數、優良的力學性能和粘接性能,以及良好的工藝性。目前氰酸酯已成功地套用於雷達罩。為了進一步改性和提高性能價格比,氰酸酯樹脂通常與環氧樹脂共混使用,氰酸酯樹脂環氧樹脂/共混物不是簡單的物理共混物,兩者之間存在著複雜的共聚反應。陳平等&#91;5&#93;採用氰酸酯改性環氧樹脂體系,使改性的環氧樹脂體系介電性能提高。尹劍波等&#91;6&#93;利用環氧樹脂和雙馬來醯亞胺樹脂做改性劑,對氰酸酯樹脂進行共聚改性,經改性後的基體具有優異的介電性能,介電常數為2.25,介電損耗角tgδ <10-4(10kHz)。
用此種纖維。

熱門詞條

聯絡我們