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玻璃钢/复合材料雷达罩的材料选择及应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-02-21  浏览次数:290

    随着交通、通信、环保、气象、军事等领域的迅猛发展,尖端武器的试验外空目标跟踪、卫星发射使得我国雷达天线在海域、边境、机场、码头、气象站台的使用日渐增多。然而由于这些雷达长期处在东北严寒地区、西北风沙地区、高山湿冷地区以及沿海盐雾地区等腐蚀恶劣的环境中,一遇大风、冰雹等恶劣气候,雷达天线就得中断跟踪,无法捕捉跟踪的目标。有时风大时,雷达天线即使电机功率全部加上也无法转动,只能人力去推,十分危险。有时不得不预先将天线放倒避免被大风吹倒损坏,造成雷达天线不能全天候地提供服务,从而影响生产、交通、通信、军事等工作的正常进行。如若采用玻璃钢雷达天线罩就能很好地解决这方面的问题。
    常用的雷达天线罩用特种金属材料复合材料(FRP)制成。由于金属材料制成的雷达天线罩重量重、运输安装困难、透波能力弱、易腐蚀、需维修、生产费用高,使用量逐渐减少。而FRP 雷达天线罩重量轻,运输费用低,安装方便,透波能力强,耐腐蚀,电绝缘,可设计性强,设计制造方便,安装快,成本及维修费用低,在沿海、高山、沙漠以及湿冷地区等恶劣环境中应用日益剧增。尤其在精密跟踪、引导、警戒、气象方面的雷达天线罩,相控阵雷达天线罩和机动性较强的宽频雷达天线罩用量增加很快。
    上海玻璃钢研究所、军事科研生产单位、南京玻璃纤维研究设计院等单位,一直致力于这方面的开发工作,研制生产截面球形、圆筒形、变边形、平板形、“U”形等雷达天线罩。其中截球形雷达天线罩使用量最大,并实行了系列化生产,直径分别为 48m、35m、25m 、23m 、20m 、17m 、12m 、8m 、6.5m 、6m 、5.6m 、5.4m 、4.5m 、4m 、3m 等。其结构为蜂窝夹层结构、泡沫夹层结构、单层板结构和金属骨架玻璃钢薄皮结构。其基体选用聚酯树脂或环氧树脂。增强材料为E 玻璃纤维或高强、高弹纤维。随着雷达功能、性能水平的不断提高,以及相控阵、共形阵、智能阵的研制,必将对雷达天线罩提出更高的要求,趋于达到高性能、低放量、耐高温、抗冲击和高可靠性的高性能参数。而相应的材料正在向低介电常数、低损耗角正切方向发展。在强度、模量、耐温性能、湿热性能、抗疲劳、吸水性低、热膨胀低密度等方向完善,从第三代常用的环氧树脂,玻璃纤维、Nomex纸蜂窝和合成泡沫材料向性能更好的第四代使用。氰酸酯树脂、石英玻璃纤维蜂窝等性能材料发展。从保护性、可靠性、隐蔽性、安全性等方面出发,向着成本低、性能佳、用量大、使用寿命长的方向发展。

    FRP雷达天线罩根据用途不同、性能不同,其制造方法也各不相同。如飞机机头雷达罩是性能良好的鼻锥机头罩,它必须考虑到电讯的设计要求和空气动力学要求。从空气动力学的观点来看,飞机雷达罩应是流线型的,外形必须光滑平整。才能满足空气动力学的要求,一般采用阴模制造。地面雷达罩一般选择球形结构及考虑到安装和结构上的要求,常用3/4 截球形拼装式的蜂窝夹层结构刚体介电壳体,它是由许多从球面正多面体出发进行分块所得的六边形、五边形、四边形的玻璃钢蜂窝夹层结构球面单元件所组成。其单元件成型通常采用一组带砝兰边的阴阳模,手糊成型。而机场导航中用雷达天线罩为“ U”字型,由于壁薄细长,则采用拉挤玻璃钢成型工艺制造。而卫星天线反射体是抛物线形,规格多、且批最大。形成系列化,则采用玻璃钢模压成型工艺生产。拼装式的地面雷达罩如图1-18

 
 
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