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雷达天线罩材料的特性主要包括高强度、耐热、耐环境、透电磁波、防雷、抗静电等。在现代航空工业中,天线罩不仅保护着雷达系统,还维持着整机的气动外形,对飞机的整体性能有着重要的影响。
雷达罩的复合材料壳体需要具有较高的强度和良好的力学性能,以抵抗飞机起降和飞行过程中的各种机械冲击。通常采用玻璃纤维、应时纤维或高硅氧玻璃纤维作为增强材料,可以有效提高天线罩的强度和耐久性。
雷达罩材料必须具有良好的耐热性,能够承受高速飞行中气流摩擦引起的高温环境。改性环氧树脂以其良好的耐热性和介电性能在天线罩制造中得到了广泛的应用。
雷达罩材料应具备一个优良的电磁波透过性,以保证雷达进行信号的高效信息传输。例如,玻璃纤维和石英纤维发展具有相对较低的介电常数和损耗,从而能够确保雷达的高性能以及工作。
雷达天线罩表面装有金属分条,金属分条呈辐射状突出。这些分流条与飞机的金属机身具有良好的电气连接,能够迅速将雷电电流传输到机身并释放出来,保护天线罩内的电子设备。分流杆的长度和间距是精确计算的,以确保最大的防雷保护。
分线棒一般由铝制成,对电磁波的反射很小,对天线罩的透波性能影响很小。
雷达天线罩的外表面涂有抗静电涂层,具有一定的导电性,可避免静电现象在天线罩上积聚,从而减少对雷达信号的干扰。防静电涂层材料的选择非常关键,常见的有树脂型和橡胶型两种。
由于雷达罩长期受到高速气流和大气中雨雪的侵蚀,其外表面还需要涂上防雨涂层。该涂层弹性好,耐腐蚀。
玻璃纤维是早期最常用的透波复合材料之一,具有良好的力学性能和较低的成本。国内外仍广泛使用e玻璃纤维和S玻璃纤维。
应时光纤具有最低的介电常数和损耗,适用于高频雷达。其稳定性和耐高温性能使其成为高性能天线罩的首选。
如Kevlar纤维,具有一种低密度、高抗冲击性和高比强度,在航空技术领域可以得到社会广泛研究应用,一度有取代传统玻璃纤维的趋势。
采用特殊工艺制备的高硅玻璃纤维具有优良的耐高温性能和电气性能,适用于要求严格的高性能雷达罩。
聚乙烯纤维是一种密度极低、介电性能优异的新型材料,在高温下能保持稳定,与其他纤维混合使用能显著提高天线罩的性能。
天线罩不仅仅是一个单一的部件,它通常由多层结构组成,每一层都有特定的功能,从内到外是基础层、防雨侵蚀层和防静电层。该复合结构提供了全面的保护效果,延长了天线罩的使用寿命。
虽然雷达天线罩设计时考虑了各种防护措施,但在实际使用中仍需定期维护和检查,以保证其性能。特别是耐雨水和抗静电涂层需要定期更换,以保持最佳状态。
雷达天线罩材料的选择和应用,体现了现代科学技术在保证设备安全、提高设备性能方面取得的显著成就。在选择天线罩材料时,必须考虑其机械性能、耐热性能、电磁波传输、雷电和抗静电性能等。