本發明屬于亞音速空地導彈領域,具體涉及一種高隱身性能的結構吸波彈翼。
背景技術:
亞音速空地導彈由于飛行速度較慢,易被敵方雷達探測并受到攻擊,因此,需要提高其自身的隱身性能。彈翼是提供升力的部件,也是前向和側向的主要散射源,設計時需考慮隱身要求。
現有的隱身彈翼前緣、翼尖一般采用涂覆傳統吸波涂料的方式,傳統吸波涂料具有重量大、施工工藝要求高的特點,施工時吸波涂料厚度在彈翼前緣處難以控制,影響彈翼的隱身性能。
技術實現要素:
本發明設計了一種具備高隱身性能的亞音速空地導彈彈翼,并且能夠滿足導彈總體和氣動需求。
考慮到現有技術的上述問題,根據本發明公開的一個方面,本發明采用以下技術方案:
一種高隱身性能的結構吸波彈翼,包括翼尖(1)、彈翼前緣(2)和翼面(3);
其中,翼尖(1)與彈翼前緣(2)采用泡沫吸波材料制成,泡沫吸波材料由聚甲基丙烯酰亞胺(PMI)泡沫材料與功能化石墨烯復合而成,在聚甲基丙烯酰亞胺泡沫材料發泡環節中加入功能化石墨烯材料,聚甲基丙烯酰亞胺泡沫材料起輕質結構支撐作用,功能化石墨烯起吸收劑作用,最后將泡沫吸波材料加工成翼尖(1)與彈翼前緣(2);翼面(3)由碳纖維材料加工制成;翼尖(1)和彈翼前緣(2)分別加工完成后,粘貼在翼面(3)上組合成吸波彈翼,再在吸波彈翼外表面纏繞玻璃鋼。
有益效果:
本發明的高隱身性能的結構吸波彈翼,所采用的結構吸波材料對電磁波具有衰減效果,應用在彈翼上能有效提高導彈隱身性能,同時減小了導彈的重量,提高了導彈的突防能力。
附圖說明
圖1 泡沫吸波材料電磁波衰減性能
圖2 高隱身性能結構吸波彈翼
圖3 9.4GHz水平極化圖
圖4 15GHz水平極化圖
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明,但本發明的實施方式不限于此。
圖1是泡沫吸波材料電磁波衰減性能圖,該吸波材料具有寬頻吸波能力,在3-4GHz之間反射率小于-5dB,其他頻段反射率均小于-10dB,在9-18GHz反射率小于-15dB。
圖2是彈翼結構圖,采用泡沫吸波材料+碳纖維材料制成。彈翼主要由彈翼前緣、翼尖、翼面三部分組成,彈翼前緣與翼尖是彈翼強散射區,采用吸波材料降低RCS,以PMI泡沫材料為基體材料,用于承載并分散吸波劑,加入功能化石墨烯材料作為吸收劑,形成具有承載能力結構吸波材料。為降低成本,彈翼其余部分采用碳纖維材料。彈翼前緣、翼尖、碳纖維材料區分別加工完成后,在外表面纏繞玻璃鋼。
彈翼的強散射源主要是前緣的鏡面反射,方位角0°為電磁波正入射彈翼前緣處,對比泡沫吸波材料彈翼與金屬材料彈翼的RCS測試值,圖3、圖4顯示在9.4GHz、15GHz,方位角0°時,泡沫吸波材料彈翼RCS峰值比金屬狀態分別低了10dB(從3.7dB降低到-6.4dB)、14dB(從2.9dB降低到-13.8dB),這表明泡沫吸波材料對于降低彈翼前緣鏡面反射的RCS在高頻處有很好的作用。