毫米波复合材料雷达罩的研制Ⅱ雷达罩的成型工艺和性能

试件尺寸 7111 mm ×3155 mm × ( 4100 ±
0105) mm , 中国计量科学研究院测定 。
21212 制品性能
天线罩透波率 : 35 GHz
天线 罩 椭 圆 度 及 圆 弧 度 : 014 中 心 用
Leitz PMM 试验机测定 。
椭圆度
=
直径公差 圆截面直径
×100
%
圆弧度
对 2 # 天线罩的椭圆度和圆弧度测量的结 果为 :椭圆度 = - 0107 % ,圆弧度 = - 0121 % ～0131 %。这表明天线罩外形偏差极小 ,可以 预计其瞄准误差也会很小 。 (下转第 50 页)
· 5 0 · 热 固 性 树 脂 2000 年 7 月
众所周知 , 复合材料制品的厚度公差要 达到 ±0103 mm 如此高的精度 , 在工艺上 是很困难的 。此外 , 玻璃钢的介电常数和介 电损耗角正切受原材料的性能 、含胶量 、孔 隙率 、固化程度 、材料的均匀性等因素的影 响很大 。这些因素连同壁厚的变化都会直接 影响天线罩的电气性能 , 从而给天线罩的透 波率带来或正或负的影响 。上述各因素中除 原材料的性能与选材有关外 , 其余因素都与 工艺条件密切相关 。尤其是在选定了性能并 非十分满意的 E 玻璃布和双马树脂之后 , 就更增加了工艺上的难度 。我们研究了不同 工艺条件下玻璃钢的含胶量 、孔隙率 、树脂
46°范围内变动时 , 电磁波在罩壁各点入射
角的变化为 30～77°(图 1) 。
图中横坐标是雷达罩轴向位置坐标 , 纵
坐标是入射角 。曲线 1 为天线罩的外形轮廓
线 ; 曲线 2 和 3 分别为按天线边缘处射线确
定的 x 坐标处罩壁上各点的最大和最小入
· 1 6 · 热 固 性 树 脂 2000 年 7 月
学硕士论文 , 1990 4 空2空导弹 8 mm 波 雷 达 罩 的 论 证 报 告 1 内 部 资 料 ,
1987
STUDY ON MILL IMETRIC WAVE RADOME OGIVE MAD E FROM COMPOSITE MATERIALS Ⅱ
THE FORMING PROCESS OF RADOME OGIVE AND ITS PROPERTIES Chen Lixin , Sun Manl ing , Zhou Xizhen
固化程度以及它们对玻璃钢的 ε和 tan δ的 影响 。同时按有损耗流线型雷达天线罩的透 波率 | T | 2 公 式[1 ] 得 出 当 入 射 角 θ = 70°, | T| 2 = 0180 时ε- tan δ- d/λ。(半波长厚 度) 的关系曲线 , 如图 2 所示 。从图中找出 在特定的设计 ε、tan δ及 d/λ。值下允许 的 △ε、 △tan δ 及 △d/λ 的可变范围 。以 此作为研制天线罩工艺质量控制的依据 。通 过稳定和严格控制工艺条件来保证天线罩的 性能要求 。
=
曲率半径公差 外形曲率半径
×100
%
3 结果与讨论
311 8 mm 波雷达天线罩的电气设计和铺
层设计
天 线 罩 为 尖 锥 双 曲 面 形 。高 约 500
mm , 底部直径约 200 mm , 尖锥角为 30°,
是典型的流线型天线罩 。入射角对其介电性
能影响很大 。经计算 , 当天线转角在 0～ ±
| T| 2 > 80 %(f = 35 GHz) ,达到了设计指标 。 412 通过精心的电气设计和辅层设计 , 以 及严格的工艺控制 , 改性双马来酰亚胺/ E2 玻璃布复合材料能满足 8 mm 波雷达对天线 罩的要求 , 从而使成本大大低于石英纤维天 线罩 。
参 考 文 献
1 Louis N , 莱登奥尔 1 塑料雷达罩的设计与制造 , 1964 2 盛磊 1 运载火箭与返回技术 , 1986 ; (1) : 31～39 3 唐邦铭 18 mm 波复合材料天线罩的研究 1 西北工业大
天线罩的制备采用凸模成型 ,湿法铺层 , 真空加压的方法 。固化条件为 100 ℃/ 015 h + 130 ℃/ 015 h + 150 ℃/ 2 h + 180 ℃/ 2 h , 成型压力 0107 M Pa ,后处理条件为 230 ℃/ 6 h 。脱模后对罩子外表面打磨 、涂胶 。
图 2 传输系数 80 %时ε- t an δ- d/λ0 的关系曲线
( Depart ment of Chem ical Engi neeri n g , N ort hw estern Polytechnical
U niversit y , Xi2an , 710072)
Abstract
The requirement of composite materials for millimet ric wave radome ogive was and more per2 fact . MWRO made f rom modified BM I/ E2glassfibre clot h composite materials reached t he design dat a . Keywords : Millimet ric wave radome ogive , Modified , BM I/ E2glassclot h composite materials
在三 省 树 脂 发 展 处 于 你 追 我 赶 的 形 势
下 , 仍存在着令人十分忧虑的隐患 : 劣质固 化剂和 促 进 剂 正 以 难 以 想 象 的 低 价 充 斥 市 场 , 严重威胁着玻璃钢产品的质量 。据调 查 , 在一批玻璃钢企业中发生一种十分奇怪 的现象 , 他们不去买浙江黄岩焦坑化学厂 、 上海长风化工厂 、江阴前进化工厂 、常州天 马集团公司天鹏化工厂等生产的优质固化剂 和促进剂 , 而非要去买那些含水率高 、酸值 低 、闪点低 、稳定性差且用量多的固化助 剂 , 这种采购行为是值得玻璃钢企业领导深 思的 。
改性双马来酰亚胺树脂 : 西北工业大学 研制 。
EW160290 : 斜纹 , 厚 01174 mm , KH2 550 处理 , 南京玻纤院产 。
EW60 : 平 纹 , 厚 60 μm , KH2550 处
理 , 陕西玻纤总厂产 。
212 测试方法
21211 介电性能
介电常数及介电损耗角正切 : 波导法 ,
第 15 卷第 3 期 热 固 性 树 脂 · 1 5 ·
毫米波复合材料雷达罩的研制 Ⅱ
雷达罩的成型工艺和性能
陈立新 孙曼灵 周希真 (西北工业大学化工系 西安 710072)
导弹用 8 mm 波雷达对天线罩的材料提出了很高的要求 。利用改性双马来酰亚胺 (BM I) / E2玻璃布复合材料研制出外形尺寸及性能优异的雷达罩 , 达到了设计的性能指标 。 关键词 : 8mm 波雷达罩 改性双马来酰亚胺 复合材料 性能
全国 90 % 的 牌 号 , 而 且 总 量 占 到 全 国 的 85 %。据有关方面信息了解 , 江苏将成为国 外树脂厂商和国内树脂大厂竞争最激烈的地 区 , 全球大的树脂企业 D IC、台湾长兴 、荷 兰 DSM 已落户江苏外 , 世界第二大树脂企 业美国亚什兰公司将在常州部署发展 , 日本 昭和高分子公司也将在无锡落脚生产环氧乙 烯基树脂 。一些具有远见的玻璃钢厂厂长认 为 , 这些高品质的世界树脂企业落户江苏 , 一方面反映我们的市场发展需要优质品 , 另 一方面将大大引导国内玻璃钢的市场消费 。
(赵鸿汉 供稿)
(上接第 16 页)
表 1 天线罩的透波率 ( f = 35 GHz ,α= 0)
位置
1 #罩
2#罩
0 1π 2 π
3π 2 平均值
01880179
0179
0186
0185
0184
0182
0182
0183
0185
0187
0187
0190
0190
0186
4 结 论 411 改性双马来酰亚胺/ E2玻璃布复合材料 采用湿法铺层 、真空加压 、烘箱加热的成型方 法制造出的雷达天线罩 ,平均功率传输系数
313 天线罩的性能 在 35 GHz 条件下测试天线罩的透波率
时采用了最苛刻的条件 , 即当天线转角α= 0°时的情况 。考虑到复合材料的多分散性 , 测试时将天线罩围绕 x 轴旋转 0°、π/ 2 、π 及 (3/ 2) π 四个位置分别测量透波率 。结 果示于表 1 。从表 1 中可以看到 , 在入射角 范围很宽 ( 30～77°) 的情况下 , 天线罩具 有较好的透波率 , 大于 0175 的规定指标 。
图 1 电磁波在罩壁上的入射角
射角 ; 曲线 4 是按天线中心位置处射线确定 的 x 坐标处罩壁上各点的入射角 。其变化 范围为 45～65°。天线中心位置处射线方向 是天线功率最大的方向 。曲线 5 是天线转角 α= 0 时确定的罩壁相应各点的入射角 。此 时在沿 x = 0～220 mm 范围内的入射角变化 范围是 65～77°。根据材料的介电常数和介 电损耗角正切 , 按透波率| T | 2 = 0180 (为 了从严要求 , 把| T| 2 从要求的 0175 提高到 0180) 进行天线罩电气设计 。计算结果要求 壁厚自顶部至底部由 2145 mm 至 2120 mm 递减 , 壁厚允许公差为 ±0103 mm 。由于天 线罩壁厚沿轴向是有变化的 , 而沿圆周方向 有玻璃布接缝 , 为了尽量提高复合材料质量 的均匀性 , 采用了逐渐过渡和接缝错开 , 对 接等铺层方法 。 312 8 mm 波雷达天线罩的成型工艺
1 前 言 随着高载荷 、高飞行速度战术导弹的雷
达向毫米波段的发展 , 对雷达天线罩的介电 性能和厚度公差等方面提出了更高的技术指 标 。由于波长减小 , 若要保持较高的透波率 (功率传输系数) 和瞄准误差 , 就要求材料 具有很低的介电损耗角正切 tan δ和合适的 介电常数ε, 还要求有合理的工艺制度和严 格的质量控制 , 以保证天线罩具有较小的厚 度公差和较好的材质均匀性 。目前国外多采 用聚酰亚胺/ 石英纤维复合材料做天线罩 。 石英纤维的介电性能非常好 , 因此对天线罩 制造工艺的要求不太苛刻 。但它的价格要比 E 玻璃纤维高几十倍 。若采用 E 玻璃纤维 , 则由于其介电性能比石英纤维差得多 , 因而 大大增加了成型工艺的难度 。用改性双马来 酰亚胺/ E 玻璃布复合材料制做的天线罩达 到了导弹用 8 mm 波雷达对天线罩的性能要 求。 2 实验部分 211 原材料
(收稿日期 : 1999212212)