论导弹天线罩的制造技术

论导弹天线罩的制造技术
发布时间：2021-08-17T08:20:40.050Z 来源：《科技新时代》2021年5期作者：梅延宁[导读] 且对其形状精度及可靠性要求均较高，必须采用相对精密的加工制造技术确保天线罩的高质量制造。

哈尔滨哈玻拓普复合材料有限公司 ?黑龙江省哈尔滨市 150038摘要：作为导弹前端导引头的保护罩，天线罩所起的作用至关重要。

在高速飞行中，导弹天线罩需承受高温、高负载，同时需保证其具备良好的电磁透波能力。

为此，文章从导弹天线罩的功能及结构特点入手，在明确导弹天线罩性能要求的基础之上，从导弹天线罩制作
材料、成型方法对导弹天线罩的制造技术展开了探讨。

关键词：导弹天线罩；材料分析；制造技术
天线罩是导弹的重要结构之一，其主要安装于导弹前端，其作用是对前端的导引头进行保护。

导弹天线罩需要电磁波透过性良好，也要具备极佳的空气动力性能，以便于可适用于高速飞行，且导弹飞行时，会与空气产生摩擦而导致温度上升，因而天线罩还需具备良好的耐热能力。

导弹天线罩属于弹体之上的裸露结构，需要在相对恶劣的环境下运行，因而其还需具备良好的机械性能，且对其形状精度及可靠性要求均较高，必须采用相对精密的加工制造技术确保天线罩的高质量制造。

1.导弹天线罩的功能及其结构特点
导弹飞行时，天线罩需要承载机动过载产生的较高压力，在电气性能方面，既要确保其功率传输效果，也要实现瞄准误差的有效控制，还应具备良好的耐高温、抗雨蚀性、耐热冲击、低热膨胀率等诸多特性。

2.天线罩制造所需的材料分析
由于天线罩材料的抗热性及电波透过性要求并不一致，因而可将之分为两个类别，并且这两种材料所对应的制造技术也有所差异。

一类是纤维增强塑料，石英纤维材料应用率较高，并且玻璃纤维、芳纶纤维等增强塑料也较为常用，基体材料可应用聚酰亚胺和环氧树脂等。

另一类是陶瓷材料，通常此材料应用于抗热性要求较高的天线罩制作过程中。

常用的陶瓷材料为氧化铝，也可应用石英玻璃或耐热玻璃等材料，材料选择标准是电容率较低、热冲击承受力较高且膨胀系数较低。

若导弹应用的是红外与电波复合的导引头，需利用具备穿透红外线能力的材料进行天线罩制作，使用氟化镁或氟化钙均可。

此外，也可应用陶瓷基复合材料，此种材料经改进可靠性更高、强度及抗热性更高。

3.导弹天线罩成型技术
3.1纤维增强塑料天线罩成型技术
利用纤维增强塑料进行天线罩制造时，常用的是高压釜成型法。

通常需要利用层压材料，通过纤维的合理选择，并将介电粉末加入到粘合材料之中以实现电容率的有效调整，从而可达到规定要求的介电特性。

3.1.1铺层处理
铺层时要针对各层纤维增强材料进行加压与涂胶处理，确保层间空气完全排出，以使各层纤维增强材料紧密性良好。

铺层时不可留有空隙或出现层间分裂，以免出现成型褶皱问题。

3.1.2高压釜成型
要求所用的层压材料粘着性良好，需在明确层数后，于真空环境下将之放入高压釜之中进行加热与加压处理。

通过加热将树脂从固态转化为液态，而后再进行硬化处理，从而得到刚性较高的成型体。

硬化时，所应用的树脂不同，温度也应有所差异，通常应介于120℃至180℃之间，压力控制在0.3至O.7MPa之内。

抽真空的目的在于减少空隙产生，可增强成型体的致密性。

硬化冷却后即可出模，并进行机械加工。

3.1.3机械加工与涂装
应选择适合的机械加工时间，且要通过超声波探伤技术进行内部检查，且应于机械加工的最后阶段对其进行电气性能测试。

需要对加工余量的误差进行修正，并通过精加工完成成型。

成型后还要在其表面上涂刷防雨防蚀涂料。

3.1.4机械与电气试验
机械加工与涂装完成后，需要进行电气或机械试验，对其性能进行检测，达到设计要求后天线罩制作方可完成。

3.2陶瓷天线罩成型技术
3.2.1泥浆成型法
陶瓷天线罩生产中通常采用泥浆成型法，在溶液中加入原料粉末，调至泥浆状后将之放入吸水性模型之中，通过水分吸附而使之凝胶化并成型。

3.2.1.1调浆
准备球磨机等湿式混合搅拌机，先后加入原料粉末及粘合剂，经均匀搅拌得到泥浆材料。

3.2.1.2浇铸
采用真空法进行泥浆脱泡处理，而后将之倒入石膏模型之中。

浇筹方法有两种，一是单向浇铸法，二是凹凸双模法。

石膏模具内一般留有通气孔，且需设置排水管，石膏会吸收倒入泥浆的部分水分，从而使泥浆粘贴于模型表面之上。

3.2.1.3干燥
泥浆凝固后，需进行脱模，因此时泥浆易于破裂，因而脱模及干燥处理必须十分精细，通常需干燥30日左右，使之在保持均匀的前提下逐渐干燥，以免出现裂纹。

3.2.1.4烧结
干燥之后，应将之放入高温炉进行烧结，此过程要做好烧结时间及烧结温度的控制，以确保其电容率符合标准。

3.2.1.5机械加工
机械加工工序可参照纤维增强塑料天线罩的工序流程。

但需利用金刚石砂轮进行陶瓷打磨，但由于打磨时间耗时长，因而机械加工的成本较高。

机械加工时要对其内部裂纹及缺陷问题进行适时检查，并于加工成形后期进行电气试验，若根据陶瓷天线罩的电气性能要求需制成低密度多孔状态，此时需采用浸树脂法，以增强天线罩的防吸水性能。

3.2.1.6组装
机械加工之后，需在导弹弹体前后分别安装好链环，之后陶瓷天线罩才加工完成。

3.2.1.7电气及负荷试验
陶瓷天线罩的机械及电气试验可参照纤维增强塑料天线罩试验方法进行。

3.2.2CIP成型法
CIP成型方法的成型工序与泥浆法有显著区别。

成型时需利用干粉末作为原料，需利用球磨机等混合搅拌设备进行原料粉末的打磨与混合，以达到规定粒度标准。

而后利用雾化器进行原料的干燥处理，使之成为球形，此种形状的粉末颗粒流动性更佳，在模型内部的填充更为均匀。

需准备天线罩橡胶模具，而后将粉末装入其内，在1OOMPa高压状态下进行粉末的固化处理。

由于天线罩属于立体状，难以利用单轴冲压模型完成成型，因而可利用静水加压方式成型。

成型之后，可将黑白状态的预成型体从橡胶膜中取出。

其他工序可参照泥浆成型法。

此种干式成型的方法比泥浆成型法等湿式成型法更易于控制，但因其体积密度不高，必须在其外层加装CIP装置，因此，成本较高是此方法的弊端所在。

结语：导线天线罩制作时，需要严格控制其电气性能，且对空气动力性及机械性能也有较高的要求，并且材料性能方面的要求也相对严格。

纤维增强塑料天线罩及陶瓷天线罩的制作材料不同，所应用工艺也并不一致，其中，陶瓷天线罩成型时体积越大、难度越高。

为此，提升开发成功率，需要严格把控原料来源，加强各工序参数的控制，以打造出更加优质的导弹天线罩，从而实现对导引头的有效保护。

参考文献：
[1]朱永明,杨春霞,吴东.夹层结构天线罩的低成本制造工艺[J].复合材料科学与工程,2020,316(5):92-96+118.
[2]丛琳华,杨志斌.导弹天线罩热试验与数值仿真技术研究[J].结构强度研究,2018(1):1-5.
[3]武小峰,?宫永辉,?胡由宏,等.?陶瓷导弹天线罩静热试验失效分析方法[J].?航空兵器,?2020,?27;316(02):81-87.
[4]王德细,?杨晓明.?某型号导弹天线罩主要参数分析与设计[J].?科学与财富,?2018,?(10):230-231.。