一種具備高透波低瞄準線誤差的隔熱罩的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具備高透波低瞄準線誤差的隔熱罩。
【背景技術】
[0002]雷達罩是集電氣性能、結構強度、氣動外形和特殊功能要求于一體的功能結構件，是保護天線系統(tǒng)在惡劣環(huán)境條件能夠正常工作的一種設施。電氣性能是評價天線罩優(yōu)劣的決定性指標，隨著飛行馬赫數(shù)的增加，對雷達罩性能特別是電性能的要求隨之提高。
[0003]高超音速飛行器在大氣層中飛行，存在嚴重的氣動加熱現(xiàn)象，再入階段的氣動加熱環(huán)境更加惡劣，其表面溫度達1000°C以上，甚至更高。裝載的制導用信號接收天線與自帶的透波雷達罩裝置組裝成為一體，安裝在天線窗口上，雷達罩裝置既是制導系統(tǒng)的重要組成部分，又是飛行器結構的一部分，同時承擔著導流、防熱、透波和承載等多種功能。該裝置必須具備良好的熱防護能力、抗沖擊振動力學性能和良好的電氣性能，雷達罩設計也就成為高超音速飛行器用天線設計制造的研究重點，其熱防護能力更是成為結構設計重點關注的內容之一。
[0004]雷達罩隔熱材料必須在考慮耐高溫特性的同時還應滿足以下基本要求:
1、具有優(yōu)良的介電性能。雷達罩材料一般要求具有低的介電常數(shù)和損耗角正切，同時還應在溫度明顯變化(常溫及氣動加熱后的高溫)時，其介電常數(shù)及損耗角正切不能有明顯變化。材料的損耗角正切越大，電磁波能量在透過雷達罩過程中損耗的能量就越多。
[0005]2、抗熱沖擊性能好。氣動加熱導致的雷達罩表面溫度與飛行速度的平方成正比，高超音速飛行器再入段飛行時在雷達罩罩壁上產(chǎn)生的熱變化率可達500°C /s以上，瞬時的急劇溫升會在沿雷達罩軸線方向罩壁的法線方向形成多個溫度梯度，從而產(chǎn)生很大的熱應力。雷達罩隔熱材料必須具有很低的線膨脹系數(shù)和優(yōu)良的抗熱沖擊的能力。
[0006]3、可制造和加工性。材料可制造性和可加工性好，隔熱罩各個部位應均勻。
[0007]專利CN102248732B中，涉及一種透波-防熱疊層材料的制備方法，分別對石英纖維增強復合材料和石英纖維復合隔熱材料進行機械加工和表面處理，再將兩種材料粘接在一起，進行干燥固化得到透波-防熱疊層材料，側重材料制備技術，不涉及器件制備。
[0008]專利CN102531521B中，公開了一種常壓干燥制備透波Si02氣凝膠隔熱復合材料的方法，沒有涉及該種材料的透波和隔熱性能的設計和實際效果。
[0009]專利CN102642350B中，描述了一種耐高溫隔熱三明治結構陶瓷復合材料及其制備方法，結構方式采用三明治結構，芯層為耐高溫無機纖維增強的氣凝膠復合材料層，芯層上下表面復合有耐高溫無機纖維增強氧化物陶瓷復合材料表面板，沒有涉及罩體器件的制備。
[0010]與上述具有代表性的相關專利相比，本發(fā)明所涉及的是一種具有高透波及低瞄準線誤差性能的特定結構的隔熱罩，通過選擇合適的隔熱材料，以及與雷達罩實現(xiàn)透波、瞄準線誤差以及隔熱性能的融合設計，滿足雷達罩的機、電、熱等性能要求，具有顯著的技術特點。

【發(fā)明內容】

[0011]本發(fā)明提供一種具備高透波低瞄準線誤差的隔熱罩，通過合理選擇隔熱罩材料及結構，使得雷達罩及隔熱罩之間產(chǎn)生的反射在一定工作頻率范圍內互相抵消以致變得非常小，從而在不大幅降低電性能的基礎上，顯著提升雷達罩的熱性能，并保持優(yōu)異的透波和瞄準線誤差等電性能，解決了高溫條件下雷達罩隔熱性能不佳的難題。
[0012]為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種具備高透波低瞄準線誤差的隔熱罩，該隔熱罩固定在雷達罩內部，所述的隔熱罩整體為旋轉體結構，該隔熱罩的外形結構與雷達罩的內部形狀整體共形，或者與雷達罩的內部形狀局部共形，或者呈半球形結構，隔熱罩的材料選擇具有低介電常數(shù)的氧化物材料或氣凝膠基復合材料，具有良好隔熱性能，同時具有高透波性能以及低瞄準線誤差性能。
[0013]所述的隔熱罩的罩壁結構采用多孔的瓦楞結構、或者多孔的球形曲面結構、或者多孔的瓦楞結構和多孔的球形曲面結構的組合。
[0014]當雷達罩受到電磁波輻射時，隔熱罩的外形結構與雷達罩的內部形狀整體共形，或者隔熱罩呈半球形結構，當雷達罩不受到電磁波輻射時，隔熱罩的外形結構與雷達罩的內部形狀局部共形。
[0015]所述的隔熱罩的材料結構是泡沫結構、纖維結構、或氣凝膠狀結構中的任意一種或一種以上的機械組合。
[0016]所述的氧化物材料是二氧化硅、氧化鋁、或含硅、鋁衍生物中的任意一種或一種以上的機械組合。
[0017]隔熱罩的材料的介電常數(shù)小于等于10，損耗角正切小于0.01。
[0018]通過粘結方式或者機械連接方式將所述的隔熱罩和雷達罩固定連接為一體。
[0019]本發(fā)明通過合理選擇隔熱罩材料及結構，使得雷達罩及隔熱罩之間產(chǎn)生的反射在一定工作頻率范圍內互相抵消以致變得非常小，從而在不大幅降低電性能的基礎上，顯著提升雷達罩的熱性能，并保持優(yōu)異的透波和瞄準線誤差等電性能，解決了高溫條件下雷達罩隔熱性能不佳的難題。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明提供的隔熱罩的安裝結構示意圖。
[0021]圖2是圖1中A部的放大圖。
[0022]圖3為雷達罩裝配隔熱罩前后的內部溫度比較的曲線圖。
[0023]圖4為雷達罩裝配隔熱罩前后的透波率比較的曲線圖。
[0024]圖5為雷達罩裝配隔熱罩前后的瞄準線誤差比較的曲線圖。
【具體實施方式】
[0025]以下根據(jù)圖1?圖5，具體說明本發(fā)明的較佳實施例。
[0026]如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供一種具備高透波低瞄準線誤差的隔熱罩，該隔熱罩2固定在雷達罩1內部，通過粘結方式或者機械連接方式(如圖1和圖2中所示的金屬轉接結構3)將所述的隔熱罩2和雷達罩1固定連接為一體。
[0027]所述的隔熱罩2整體為旋轉體結構，即特定曲線繞對稱軸旋轉而成的，隔熱罩2的罩壁結構采用多孔的瓦楞結構、或者多孔的球形曲面結構、或多孔的