一种机载天线罩结构

摘要

本发明涉及一种机载天线罩结构，特别涉及一种能够耐大功率电磁波的天线罩结构。所述的天线罩结构包括主透波区域和次透波区域，次透波区域为通用夹层结构，主透波区域为中空玻璃布复合材料。提供了一种能够兼顾天线罩强度、刚度和耐大功率电性能要求的天线罩结构。

权利要求

1.一种机载天线罩结构，其特征为：所述的天线罩结构包括次透波区域和主透波区域，次透波区域为电介质材料夹层结构，主透波区域为中空玻璃布复合材料，：所述的中空玻璃布为由玻璃纤维织成的三维织物，该织物中部为相互平行的立筋，立筋之间设置有空隙；

所述机载天线罩结构的成形方法：将成形后的中空玻璃布复合材料与电介质材料夹层结构胶接固化成形，首先，根据任务天线工作空域和工作频率，对机载大型天线罩进行分区，分为主透波区和次透波区，确定主次透波区域分界线，主透波区域为电磁波主波瓣扫描透过区域及邻近一个波长的区域，次透波区为主透波区以外的透波考核区域，因电磁波能量主要集中在主透波区，主透波区采用高性能透波结构，次透波区采用蜂窝夹层结构，主透波区面积小，高性能透波结构的强度刚度可以得到保证；

其次，将中空玻璃布复合材料，包括中空玻璃布复合材料面层、中空玻璃布复合材料立筋和中空玻璃布复合材料面层依次在成型模上铺贴然后进行成型固化；

第三，在成型模具上铺贴夹层结构外面板，在主透波区镶嵌中空玻璃布复合材料块，在次透波区铺贴夹芯层，在中空玻璃布复合材料块与夹芯层之间填充发泡胶，进行结构预固化并修整；

第四，在镶嵌中空玻璃布复合材料块的主透波区和铺贴夹芯层的次透波区上平整铺贴夹层结构中面板，在其上铺贴夹芯层，再进行结构预固化和修整；

最后，铺贴夹层结构内面板并进行最终固化成型。

2.根据权利要求1所述的一种机载天线罩结构，其特征为：空隙间距为5-10mm。

3.根据权利要求1所述的一种机载天线罩结构，其特征为：中空玻璃布的立筋平行于电磁波的极化方向。

4.根据权利要求1所述的一种机载天线罩结构，其特征为：所述的中空玻璃布复合材料为中空玻璃布与树脂基材料的复合。

说明书

一种机载天线罩结构

技术领域

[0001] 本发明涉及一种机载天线罩结构，特别涉及一种能够耐大功率电磁波的天线罩结构。

背景技术

[0002] 机载大型天线罩因强度刚度和电性能要求，国内外普遍采用玻璃纤维增强塑料蜂窝夹层结构，并根据蜂窝夹层结构层数不同，分为“A”夹层结构天线罩，“C”夹层结构天线罩，多夹层结构天线罩。

[0003] 通用的蜂窝夹层结构天线罩的耐功率能力已不能满足特种飞机大功率天线发射系统的设计要求。如某型号飞机“C”夹层结构天线罩在任务天线发射试验时被烧毁，出现鼓包、碳化、分层现象。随后进行的"A"夹层结构试验件也被烧毁。经分析，烧毁的原因是夹层结构存在多个界面和封闭蜂窝腔。电磁波在通过多夹层时，在多界面之间经过多次反射和吸收，电磁波能量损耗加大，并转化为热能。热能在封闭蜂窝腔内无法传导散热，导致温度升高，当温度超过天线罩材料的耐热性能后，出现鼓包、碳化、分层现象，天线罩被烧毁，功能丧失。

发明内容

[0004] 本发明的目的：提供一种能够兼顾天线罩强度、刚度和耐大功率电性能要求的天线罩结构。

[0005] 本发明的技术方案：一种机载天线罩结构，其特征为：所述的天线罩结构包括主透波区域和次透波区域，次透波区域为通用夹层结构，主透波区域为中空玻璃布复合材料。

[0006] 作为本技术方案的一种改进，所述的中空玻璃布由一种玻璃纤维织成的三维织物，该织物厚度6mm，表面密度较高，中间为相互平行的立筋，立筋间距为5-10mm。

[0007] 作为本技术方案的一种改进，中空玻璃布的立筋平行于电磁波的极化方向。

[0008] 作为本技术方案的一种改进，所述的中空玻璃布复合材料为中空玻璃布与树脂基材料的复合。

[0009] 作为本技术方案的一种改进，将成形后的中空玻璃布复合材料与夹层结构胶接固化成形。

[0010] 本发明的有益效果：本发明所述天线罩与现有蜂窝夹层结构天线罩相比，在提高透波性能的基础上，可将机载天线罩的耐功率性能提高3倍以上。中空玻璃布复合材料因力学性能低、电性能和耐电磁辐射性能高，独立用于机载天线罩研制，无法满足强度刚度要求，通过镶嵌入强度刚度高的夹层结构才能在机载天线罩研制上获得应用。

[0011] 中空玻璃布复合材料内部仅有纵向立筋，立筋是由相互平行且相互独立的纤维束构成。立筋两侧空隙相互贯通，既减少不同材质界面之间的多次反射吸收，又便于热量辐射传导，因此电性能和耐功率性能大大提高。本发明将中空玻璃布复合材料用于机载天线罩设计与制造，提高了机载天线罩透波性能和耐功率性能。

附图说明

[0012] 图1为：本发明的结构示意图；

[0013] 图2为：中空玻璃布的纵向剖面图；

[0014] 图3为：中空玻璃布的横向剖面图。

[0015] 图中：1为夹层结构内面板；2为夹芯层；3为中空玻璃布复合材料；4为夹层结构外面板；5为夹层结构中面板；6为主次透波区域分界线；7为中空玻璃布复合材料面层；8为中空玻璃布复合材料立筋；9为中空玻璃布复合材料面层。

具体实施方式

[0016] 一种机载天线罩结构，其特征为：所述的天线罩结构包括主透波区域和次透波区域，次透波区域为通用夹层结构，主透波区域为中空玻璃布复合材料。所述的中空玻璃布由一种玻璃纤维织成的三维织物，该织物厚度6mm，表面密度较高，中间为相互平行的立筋，立筋间距为5-10mm。中空玻璃布的立筋平行于电磁波的极化方向。所述的中空玻璃布复合材料为中空玻璃布与树脂基材料的复合。将成形后的中空玻璃布复合材料与夹层结构胶接固化成形。

[0017] 首先根据任务天线工作空域和工作频率，对机载大型天线罩进行分区，分为主透波区和次透波区，确定主次透波区域分界线6。主透波区域为电磁波主波瓣扫描透过区域及邻近一个波长的区域；次透波区为主透波区以外的透波考核区域。因电磁波能量主要集中在主透波区，主透波区采用高性能透波结构，次透波区采用蜂窝夹层结构。主透波区面积小，高性能透波结构的强度刚度可以得到保证。

[0018] 其次将中空玻璃布复合材料3，包括中空玻璃布复合材料面层9、中空玻璃布复合材料立筋8和中空玻璃布复合材料面层7依次在成型模上铺贴然后进行成型固化；

[0019] 然后在成型模具上铺贴夹层结构外面板4，在主透波区镶嵌中空玻璃布复合材料块，在次透波区铺贴夹芯层2，在中空玻璃布复合材料块与夹芯层2之间填充发泡胶，进行结构预固化并修整。

[0020] 再在镶嵌中空玻璃布复合材料块的主透波区和铺贴夹芯层2的次透波区上平整铺贴夹层结构中面板5，在其上铺贴夹芯层2，再进行结构预固化和修整。

[0021] 最后铺贴夹层结构内面板1并进行最终固化成型。