[發明專利]一種低雷達回波散射的飛行器油箱部件及其制備方法

有效

• 申請號: 201310566098.2
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN103587706B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 張松靖;郝璐;毛凱
• 申請（專利權）人: 北京機電工程研究所
• 主分類號: B64D37/06
• 分類號: B64D37/06
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心11011
• 代理人: 劉東升

技術領域

本發明屬于武器裝備用雷達隱身技術領域，具體涉及一種飛行器低散射油箱部件及其制備方法，該部件及其成型方法可應用于各種軍用飛行器，可實現良好的雷達隱身效果。

背景技術

油箱艙是各類飛行器必不可少的部件，常規軍用飛行器的油箱一般采用金屬結構，此時，當敵方雷達回波照射到油箱時將產生強烈的電磁散射，因而對軍用飛行器的突防帶來不利影響，若采用透波蒙皮材料，則入射雷達波將透射進入油箱、燃油，并照亮飛行器上金屬接頭等部件，并產生強烈的電磁散射。

另一方面，隨著航空飛行器技術的不斷發展，結構承力整體油箱(包括導彈承力艙段整體油箱及飛機機翼整體油箱等)在各型軍用飛行器上得到廣泛應用，這些油箱直接暴露于軍用飛行器外表面，在不采取措施時，其雷達回波信號非常顯著。

常規的吸波層合板復合材料技術可制備出具有一定吸波性能的復合材料油箱艙蒙皮，當吸波蒙皮厚度較大時，吸波性能突出，但影響油箱裝油，且帶來較大的增重；當厚度較小時，其吸波性能又難以提高。

張和善在《航空制造工程》雜志1994年第12期上發表了《飛機整體油箱的防爆》一文，文中介紹了一種腔內填充有開孔聚氨酯泡沫的飛機整體油箱，并提到可在泡沫中加入部分導電材料，起到抗靜電效果，但未提到油箱蒙皮為何種材料，且泡沫材料電阻率在5×10¹⁰歐姆·厘米時，在雷達波段的衰減很小，不具有顯著的吸波效果。

因此，迫切需要一種既能實現對入射雷達波的高效吸收，又能盡量減小結構增重的飛行器低散射艙段部件及其制備方法來滿足軍用飛機或導彈武器系統的技術需求。

發明內容

本發明的技術方案是為了克服現有軍用飛行器整體油箱艙部件隱身技術方案中存在的結構增重、蒙皮厚度與吸波性能難以兼顧的特點，而提供一種新的、采用開孔吸波泡沫填充的雷達隱身艙段部件及其制備方法。

本發明的技術方案：

一種低雷達回波散射的飛行器油箱部件，該油箱部件采用透波復合材料作為承力蒙皮，在油箱內部空間填充吸波泡沫，所述的吸波泡沫是用碳黑或導電纖維改性的開孔泡沫材料。

所述的透波蒙皮材料包含內、外兩層，其中內層為致密的耐油高分子材料(如聚氨酯彈性體)等，外層為高承力性能的透波纖維增強復合材料，所述的透波纖維可以是石英纖維、玻璃纖維或PBO纖維中的一種或幾種。

所述的吸波泡沫中碳黑的質量百分含量為0％～2％，短切導電纖維的短切長度為0.1mm～5mm，質量百分含量為0～2％。

上述飛行器油箱部件的制備方法，可以按如下兩種方式之一制備成型：

方法1：

(1)在常規開孔泡沫配方中加入碳黑和導電纖維中的一種或兩種，通過稱重保證其含量符合要求，然后按常規工藝完成發泡，得到改性開孔泡沫材料，切去泡沫表層，取芯層待用；

(2)采用市售的耐油高分子材料，按常規方法制備出油箱蒙皮內層材料；

(3)將第一步制得的改性開孔泡沫材料放入第二步油箱蒙皮內層材料中，進行必要的膠結以滿足裝油時的密封要求；

(4)將第三步制得的部件與飛行器上必要的金屬件接頭定位并在外表面纏繞含有機樹脂的透波纖維布，透波纖維布為玻璃纖維、石英纖維和PBO纖維中的一種或幾種；

(5)將第四步制得部件放入模具中，按常規方法固化成型，得到具有低雷達回波散射的飛行器油箱部件。

方法2：

(1)在常規開孔泡沫配方中加入碳黑和導電纖維中的一種或兩種，通過稱重保證其含量符合要求，然后按常規工藝完成發泡，得到改性開孔泡沫材料，切去泡沫表層，取芯層待用；

(2)在模具中，按常規方法完成透波纖維增強復合材料油箱蒙皮外層制備成型，所用透波纖維為玻璃纖維、石英纖維和PBO纖維中的一種或幾種；

(3)在油箱艙外層內表面涂覆耐油高分子材料，完成內層制備；

(4)將第一步制得的改性開孔泡沫材料放入第三步油箱蒙皮內層材料中，進行必要的泡沫切割以滿足裝油時的密封要求。

本發明的有益效果：該方案及其制備方法可以使入射雷達波透射進入吸波泡沫中并被吸收掉，由于油箱艙有足夠的厚度，因而其可以實現優異的隱身效果；另一方面，開孔吸波泡沫僅占用較小的油箱艙內空間，不占用蒙皮厚度位置，滿足了結構承力要求，整體方案可以以較低的增重成本實現較好的雷達隱身效果，尤其適用于軍用飛行器整體油箱部件的隱身設計和制備。

附圖說明

本發明有1幅附圖，圖1也可作為摘要附圖。