高強度機載天線罩的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種包括了 L、S、X、Ku、Ka及毫米波天線罩。尤其是非金屬復合材料制作的機載產品天線罩。
【背景技術】
[0002]機載天線罩主要指用于各類航空飛行器或航天飛行器上，用以保護各類天線的正常工作。機載天線罩出了需要滿足正常的通信要求外，還需要天線罩滿足一定的航空氣動要求以及惡劣氣候條件。天線罩的主要功能是保護罩內天線系統免受任何形式的損傷和破壞，同時又應為該系統的電磁明窗，其設計涉及空氣動力學、電磁場理論、材料科學、結構設計及工藝技術，具有相當大難度。由于天線罩接口區往往是受力較大的區域，設計時必須考慮局部強度因素。防雷擊設計常用的天線罩防雷擊部件形式有:金屬箔條、金屬導電條、紐扣式分流條、介質型分流條等。
[0003]天線罩是集結構及功能為一體的部件，其功用引起人們的日益重視。目前國內外天線罩用復合材料的基體主要有環氧樹脂、雙馬樹脂和氰酸酯；增強材料有玻璃纖維、石英纖維、芳綸等。成型工藝方法主要有手糊成型、真空成型和熱壓罐成型等。現有技術以往天線罩最通用的增強纖維以E玻纖為主，主要工藝性能以滿足介電性能、三防壽命為基本質量目標，透波層厚度制造約2?3_，滿足于防水、防塵、防腐蝕。而制造過程以熱壓罐技術為基本生產方式，勞動強度大，生產效率低，連接件法蘭在罩體熱壓罐整體成型后進行嵌入粘接，在實際應用的拉練試驗過程中曾出現過因震動脫粘解體現象，存在著風險隱患。由此可見，材料是天線罩研制的重要基礎，沒有好的天線罩材料，再好的電氣性能設計也不能實現。天線罩是功能復合性材料結構件，天線罩材料要滿足介電性能、力學性能、三防壽命、工藝性能、質量等要求。目前剖面結構為一對稱c型蜂窩夾層結構的天線罩對電學性能及力學性能要求高，有耐環境性要求，并對罩體平面度和吊裝孔處預埋件的角位置要求較高，須通過嚴格的選材、模具工裝和制造工藝技術來保證制件質量。在天線罩設計流程上，一般有兩種考慮:第一種是首先考慮天線罩的受力特性及它的力學結構，滿足要求后再考慮電性要求；第二種是先進行電性厚度設計，滿足后再進行力學結構設計。天線罩設計過程中，要綜合考慮多方面的性能要求，在實際中這兩種考慮一般很難區分，主要取決于不同使用的天線罩的側重點。力學結構主要從以下兩個方面加以考慮，影響結構設計的主要應力來自于工作環境的空氣動力或風載荷、熱應力、沖擊波壓力和慣性載荷等，這些應力可以借助流體力學軟件分析得到；影響天線罩強度的主要因素是所用的材料、結構的類型、罩壁厚度以及天線罩的罩體形狀和尺寸等。外形和表面質量有嚴格要求，對天線罩的制造提出了一系列挑戰。在天線罩電性設計時，往往會依據經驗值進行初步力學結構判斷；力學結構設計時也同樣做相關判斷。通常情況下的天線罩電性能設計是通過一定的分析計算方法，在選擇天線類型，天線的安裝位置和天線罩的總體外形后根據天線結構特性、材料的電參數，使天線的電氣性能指標符合設計要求。天線罩內力較大的區域集中在頭部附近，失穩發生在根部附近，增加根部的厚度可改善天線罩的穩定性。天線罩的罩壁結構種類很多，大多數高速飛機的天線罩罩壁結構都是復合材料單層壁結構。由于天線罩具有雙曲面和高性能的特點，特別是核心區電學性能要求高，有耐環境要求，材料玻璃布中溫改性環氧膠中溫改性膠膜NRH系列NOMEX蜂窩夾芯，用于增強材料蒙皮的基體材料蒙皮和蜂窩芯的膠接材料罩體夾層材料，外蒙皮的裝配就成了非常困難的關鍵工序。因為蜂窩夾層結構的蒙皮一般都很薄，外蒙皮的剛度很小，膠膜又很粘，在裝配過程中，蒙皮極易和膠膜粘在一起，無法保證裝配到位，引起蒙皮和蜂窩芯脫粘，導致整個產品的報廢。
[0004]隨著天線技術的發展和各種地面、艦載和機載雷達的不斷更新換代，對天線罩性能也提出了越來越嚴格更高的要求。因為天線罩對天線系統電性能的不利影響是不可避免的，天線罩技術的發展就是要將這種不利影響降低到最小。而且目前以熱壓罐技術為基本生產方式制作天線罩已不能適應現有條件，必須采取新型的制作方式才能滿足現階段對天線罩的各項要求。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型是針對現有技術存在的不足之處，提供一種震動不脫粘不解體，滿足防水、防塵、防腐蝕，具有抗聞速破片和沖擊波的機載廣品聞強度機載天線罩。
[0006]本實用新型的目的可以通過以下措施來達到。一種高強度機載天線罩，包括貼合在內襯2上的骨架I和外襯4，其特性在于:天線防護罩由內、外襯夾裹高強度透波板并整體模壓成型，內襯2、外襯4部分材料嵌入骨架粘接為一體，天線防護罩周向截面罩壁厚度呈直角梯形，罩體梯形大端根部天線罩接口區固聯有法蘭5，頂部固聯有高強度透波板。
[0007]本實用新型相比于現有技術具有如下有益效果。
[0008]本實用新型采用起強力支撐作用的骨架1，同高強度透波板3 —起構成防護罩主體，通過整體模壓，熱、冷二次成型制作，內襯2、外襯4部分材料能夠嵌入與骨架粘接一體，在機載運動過程中起著抗震，防解體作用，避免了大多數高速飛機的復合材料單層壁結構天線罩罩壁結構強度差的缺陷。
[0009]本實用新型由內、外襯夾裹高強度透波板并整體模壓成型的天線防護罩，震動不脫粘不解體，滿足于防水、防塵、防腐蝕，抗高速破片和沖擊波。罩壁厚度呈直角梯形流條對電磁波影響小通過表面的直角梯形面積之和形成放電通道且便于安裝。
[0010]本實用新型天線防護罩周向截面罩壁厚度呈直角梯形，罩體梯形大端根部天線罩接口區固聯法蘭，增加根部的厚度，可改善天線罩的穩定性，克服了根部附近發生失穩的問題。
[0011]本實用新型在罩體頂部固聯高強度透波板，解決了天線罩內力較大的區域集中在頭部附近的問題。其中天線罩的內、外襯夾裹高強度透波板夾層結構，有優異的電性能.有足夠的強度和剛度，能適應較大溫度范圍和各種典型環境條件。
[0012]本實用新型通過常規抗沖擊和耐穿刺檢測，(高溫、低溫、常溫、浸水檢測)抗破片值達到GJB5115-2004要求的V50值。制作成品高強度機載天線罩多個數據印證其生存能力的提聞，滿足工藝及性能指標。
[0013]本實用新型采用具有優異的理化性能芳綸III材料制作內襯和外襯，其強度是E玻纖的4倍，模量是E玻纖的1.88倍，同時具有優異的尺寸穩定性，其復合材料耐沖擊強度高，重量輕，透波性好，可耐受工作溫度寬(_80°C?160°C )。芳綸III復合材料以其優異的性能滿足保護雷達，提高其生存能力的作用。通過模具的均勻性加溫和壓制成型的一致性，表面平整光滑。
【附圖說明】
[0014]為進一步說明本實用新型的較佳實施例，并配合附圖詳述于后，以使對于本實用新型更易于了解。但以下所述僅為用來解釋本實用新型的較佳實施例，并非企圖據以對本實用新型做任何形式上的限制，凡是以本實用新型的創造精神為基礎，所做的任何形式的修飾或變更，皆仍應屬于本實用新型意圖保護的范疇。
[0015]圖1是本實用新型高強度機載天線罩的主視圖。
[0016]圖2是圖1的全剖視左視圖。
[0017]圖中:1骨架、2內襯、3高強度透波板、4外襯、5法蘭、6插銷螺套。
【具體實施方式】
[0018]參閱圖1。在以下描述的實施例中，高強度機載天線罩結構包括骨架1、內襯2、高強度透波板3、外襯4、法蘭5、插銷螺套6等構件。天線防護罩由內、外襯夾裹高強度透波板并整體模壓成型，內襯2、外襯4部分材料嵌入骨架粘接為一體，天線防護罩周向截面罩壁厚度呈直角梯形，罩體梯形大端根部天線罩接口區固聯有法蘭5，頂部固聯有高強度透波板。法蘭5上開有凹槽，通過整體模壓，熱、冷二次成型制作，內襯2、外襯4部分材料嵌入確保與骨架粘接一體。骨架、高強度透波板、內襯、外襯、法蘭組合整體壓制。所述防護罩的防護面采用芳綸III配以膠膜模壓膠結成型。所述防護罩法蘭(5)上接近端口處開有防解體作用的凹槽。罩體外表面采用噴涂防靜電涂料消除因高速氣流及大氣電離層使天線罩表面產生的靜電。
[0019]骨架采用布料，選用芳綸III復合材料樹制作內襯和外襯，溫度要求260°C。法蘭5底部制有插銷螺套6。
【主權項】
1.一種高強度機載天線罩，包括貼合在內襯(2)上的骨架(I)和外襯(4)，其特征在于:天線防護罩由內、外襯夾裹高強度透波板并整體模壓成型，內襯(2)、外襯(4)部分材料嵌入骨架粘接為一體，天線防護罩周向截面罩壁厚度呈直角梯形，罩體梯形大端根部天線罩接口區固聯有法蘭(5)，頂部固聯有高強度透波板(3)。
2.按權利要求1所述的高強度機載天線罩，其特征在于:所述防護罩的防護面采用芳綸III配以膠膜模壓膠結成型。
3.按權利要求1所述的高強度機載天線罩，其特征在于:所述防護罩法蘭(5)上接近端口處開有防解體作用的凹槽。
4.按權利要求1所述的高強度機載天線罩，其特征在于:所述骨架采用布料。
5.按權利要求1所述的高強度機載天線罩，其特征在于:選用芳綸III復合材料制作內襯和外襯。
【專利摘要】本實用新型開的一種高強度機載天線罩，包括貼合在內襯(2)上的骨架(1)和外襯(4)。其中天線防護罩由內、外襯夾裹高強度透波板并整體模壓成型，內襯2、外襯4部分材料嵌入骨架粘接為一體，天線防護罩周向截面罩壁厚度呈直角梯形，罩體梯形大端根部天線罩接口區固聯有法蘭(5)，頂部固聯有高強度透波板(3)。本實用新型為內、外襯夾裹高強度透波板并整體模壓成型的天線防護罩，震動不脫粘不解體，滿足于防水、防塵、防腐蝕，抗高速破片和沖擊波。在機載運動過程中，起著抗震，防解體作用。解決了機載天線罩僅防雨、防塵而不防飛來物沖擊的防護難題。
【IPC分類】H01Q1-42, H01Q1-28
【公開號】CN204424442
【申請號】CN201420740705
【發明人】周明, 陳興奮, 韓曉峰
【申請人】四川航空工業川西機器有限責任公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2014年11月28日