[实用新型]高强度机载天线罩

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种包括了L、S、X、Ku、Ka及毫米波天线罩。尤其是非金属复合材料制作的机载产品天线罩。

背景技术

机载天线罩主要指用于各类航空飞行器或航天飞行器上，用以保护各类天线的正常工作。机载天线罩出了需要满足正常的通信要求外，还需要天线罩满足一定的航空气动要求以及恶劣气候条件。天线罩的主要功能是保护罩内天线系统免受任何形式的损伤和破坏,同时又应为该系统的电磁明窗,其设计涉及空气动力学、电磁场理论、材料科学、结构设计及工艺技术,具有相当大难度。由于天线罩接口区往往是受力较大的区域,设计时必须考虑局部强度因素。防雷击设计常用的天线罩防雷击部件形式有:金属箔条、金属导电条、纽扣式分流条、介质型分流条等。

天线罩是集结构及功能为一体的部件，其功用引起人们的日益重视。目前国内外天线罩用复合材料的基体主要有环氧树脂、双马树脂和氰酸酯；增强材料有玻璃纤维、石英纤维、芳纶等。成型工艺方法主要有手糊成型、真空成型和热压罐成型等。现有技术以往天线罩最通用的增强纤维以E玻纤为主，主要工艺性能以满足介电性能、三防寿命为基本质量目标，透波层厚度制造约2～3mm，满足于防水、防尘、防腐蚀。而制造过程以热压罐技术为基本生产方式，劳动强度大，生产效率低，连接件法兰在罩体热压罐整体成型后进行嵌入粘接，在实际应用的拉练试验过程中曾出现过因震动脱粘解体现象，存在着风险隐患。由此可见,材料是天线罩研制的重要基础，没有好的天线罩材料，再好的电气性能设计也不能实现。天线罩是功能复合性材料结构件，天线罩材料要满足介电性能、力学性能、三防寿命、工艺性能、质量等要求。目前剖面结构为一对称c型蜂窝夹层结构的天线罩对电学性能及力学性能要求高，有耐环境性要求，并对罩体平面度和吊装孔处预埋件的角位置要求较高，须通过严格的选材、模具工装和制造工艺技术来保证制件质量。在天线罩设计流程上,一般有两种考虑:第一种是首先考虑天线罩的受力特性及它的力学结构,满足要求后再考虑电性要求；第二种是先进行电性厚度设计,满足后再进行力学结构设计。天线罩设计过程中,要综合考虑多方面的性能要求,在实际中这两种考虑一般很难区分,主要取决于不同使用的天线罩的侧重点。力学结构主要从以下两个方面加以考虑，影响结构设计的主要应力来自于工作环境的空气动力或风载荷、热应力、冲击波压力和惯性载荷等,这些应力可以借助流体力学软件分析得到；影响天线罩强度的主要因素是所用的材料、结构的类型、罩壁厚度以及天线罩的罩体形状和尺寸等。外形和表面质量有严格要求，对天线罩的制造提出了一系列挑战。在天线罩电性设计时,往往会依据经验值进行初步力学结构判断；力学结构设计时也同样做相关判断。通常情况下的天线罩电性能设计是通过一定的分析计算方法,在选择天线类型,天线的安装位置和天线罩的总体外形后根据天线结构特性、材料的电参数,使天线的电气性能指标符合设计要求。天线罩内力较大的区域集中在头部附近，失稳发生在根部附近，增加根部的厚度可改善天线罩的稳定性。天线罩的罩壁结构种类很多，大多数高速飞机的天线罩罩壁结构都是复合材料单层壁结构。由于天线罩具有双曲面和高性能的特点，特别是核心区电学性能要求高，有耐环境要求，材料玻璃布中温改性环氧胶中温改性胶膜NRH系列NOMEX蜂窝夹芯，用于增强材料蒙皮的基体材料蒙皮和蜂窝芯的胶接材料罩体夹层材料，外蒙皮的装配就成了非常困难的关键工序。因为蜂窝夹层结构的蒙皮一般都很薄，外蒙皮的刚度很小，胶膜又很粘，在装配过程中，蒙皮极易和胶膜粘在一起，无法保证装配到位，引起蒙皮和蜂窝芯脱粘，导致整个产品的报废。

随着天线技术的发展和各种地面、舰载和机载雷达的不断更新换代，对天线罩性能也提出了越来越严格更高的要求。因为天线罩对天线系统电性能的不利影响是不可避免的,天线罩技术的发展就是要将这种不利影响降低到最小。而且目前以热压罐技术为基本生产方式制作天线罩已不能适应现有条件，必须采取新型的制作方式才能满足现阶段对天线罩的各项要求。

实用新型内容

本实用新型是针对现有技术存在的不足之处，提供一种震动不脱粘不解体，满足防水、防尘、防腐蚀，具有抗高速破片和冲击波的机载产品高强度机载天线罩。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到。一种高强度机载天线罩，包括贴合在内衬2上的骨架1和外衬4，其特性在于：天线防护罩由内、外衬夹裹高强度透波板并整体模压成型，内衬2、外衬4部分材料嵌入骨架粘接为一体，天线防护罩周向截面罩壁厚度呈直角梯形，罩体梯形大端根部天线罩接口区固联有法兰5，顶部固联有高强度透波板。

本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果。