[發明專利]一種吸波復合材料飛行器部件及其制備方法

有效

• 申請號: 201910976298.2
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN110588093B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 張松靖;戴全輝;王瑞;郝璐;于揚;黃興軍
• 申請（專利權）人: 北京機電工程研究所
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B9/04;B32B17/02;B32B17/06;B32B5/02;B32B5/26;B32B27/32;B32B27/02;B32B27/12;B32B27/34;B32B7/12;B32B37/12;B32B37/10;B32B38/00
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 趙曉宇

本發明屬于飛行器雷達隱身領域，具體涉及一種吸波復合材料飛行器翼面部件及其制備方法。該部件由上吸波件、下吸波件和承力部分組成，上下吸波件對接面為水平面附近。三者之間固定在一起。其中上吸波件和下吸波件均為三層結構，外層為透波纖維增強復合材料，內層為屏蔽底層，在外層和內層之間填充有吸波層；由于對飛行器邊緣部位進行局部加厚處理，充分利用結構件邊緣部位內部空間，實現了電性能、力學性能兼容，并滿足了工藝可行性。

技術領域

本發明屬于飛行器雷達隱身領域，具體涉及一種吸波復合材料飛行器翼面部件及其制備方法。

背景技術

雷達是軍用飛行器面臨的主要探測威脅，各型飛行器為減縮該范圍內的雷達散射截面(RCS)常用的技術措施是應用隱身材料和應用隱身外形。

各型對于軍用飛行器部件來說，由于敵方雷達波一般是沿水平方位附近的一個小角度入射，其探測威脅方位主要是水平方位，而飛行器由于要滿足氣動外形約束，其翼面、彈身(機身)等部件在水平方向上存在著不同的鏡面散射點及鏡面散射部位，是主要電磁散射部位。

連續纖維增強復合材料也被稱為吸波層板結構復合材料，是雷達吸波結構材料的一種。吸波層板結構復合材料的優點是厚度增加小、增重量小、RCS減縮效果特別突出，特別適合用作各類軍用飛行器艙體蒙皮、彈翼前緣等重量、尺寸約束嚴格的場合。

現有的隱身復合材料一般按照等厚度規格進行設計，相應的在結構中，常規的隱身功能材料層為等厚度鋪層方式進行應用，未考慮結構部件上不同位置電磁散射貢獻差異，在平均厚度不足時，結構的電性能難以提高，而平均厚度增加時，又過多的擠占了結構承力材料的空間。

可見，現有的吸波結構部件存在著應用場合受限，電性能、承力性能兼容性較差的不足。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明的目的是提出一種寬頻吸波復合材料，使用該材料的飛行器部件以及該飛行器部件的制備方法，以解決提高產品合格率、如何改善寬頻吸波效果和承力能力兼容性問題。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本發明提出本發明提出一種吸波復合材料飛行器部件及其制備方法。具體地，

該部件由上吸波件、下吸波件和承力部分組成，上下吸波件對接面為水平面附近。三者之間固定在一起。其中上吸波件和下吸波件均為三層結構，外層為透波纖維增強復合材料，內層為屏蔽底層，在外層和內層之間填充有吸波層；其中，吸波層包括電損耗吸波層和磁損耗吸波層中的至少一種。

進一步地，電損耗吸波層由電損耗吸波布用膠粘劑粘結得到，電損耗吸波布包括透波纖維布、導電炭黑和高分子聚合物，導電碳黑分散在高分子聚合物中，且膠粘劑中不含導電碳黑；磁損耗吸波層由磁損耗吸波布用膠粘劑粘結得到，磁損耗吸波布包括透波纖維布、磁性雷達波吸收劑和高分子聚合物，磁性雷達波吸收劑分散在高分子聚合物中，且膠粘劑中不含磁性雷達波吸收劑；膠粘劑材料為環氧樹脂、酚醛樹脂和氰酸脂樹脂中的一種或幾種。

進一步地，電損耗吸波層和磁損耗吸波層的數量分別為一層或多層。

進一步地，磁性雷達波吸收劑是片狀金屬微粉。

進一步地，透波纖維為玻璃纖維、石英纖維和有機纖維中的一種或幾種。

進一步地，屏蔽底層為碳纖維復合材料。

所述的承力結構件為金屬材料或碳纖維復合材料。

上吸波件和下吸波件的外表面為飛行器氣動外形型面；透波層與吸波層在尖劈形狀的尖劈處附近總厚度發生漸變，其中在劈尖處10mm～50mm區域內透波層與吸波層的厚度較大，遠離劈尖處逐漸變薄且透波層與吸波層總厚度逐漸趨于一致，屏蔽底層位于吸波層內部，其厚度根據結構承載能力而定。