[發明專利]一種翼面結構用蜂窩吸波材料的設計及制備方法

在審

• 申請號: 202111539408.2
• 申請日: 2021-12-16
• 公開（公告）號: CN114228266A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 龐超;張國瑞;李健驍;曾心;高鵬升;謝海巖;張宏亮;陳良
• 申請（專利權）人: 成都佳馳電子科技股份有限公司
• 主分類號: B32B3/12
• 分類號: B32B3/12;B32B27/36;B32B27/06;B32B38/08;B32B38/16
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

本發明提供了一種翼面結構用蜂窩吸波材料的設計及制備方法，所述的吸波蜂窩是考慮與機翼表面蒙皮之間的阻抗匹配特性，并考慮主要電磁波的入射方向，去設計的一種漸變梯度垂直于蜂窩孔格方向的多層結構設計，計算需要的漸變層數，及每層蜂窩所需要浸漬的吸收劑的含量，使用特定的吸波漿料，按設計要求分層浸漬整體白蜂窩。本發明的蜂窩吸波材料具備可根據不同翼面結構及其蒙皮材質、厚度不同去進行相應的阻抗匹配設計，并根據飛行器航向電磁波的來波方向去進行漸變阻抗設計(主要是蜂窩的L向或者是W向漸變設計)，能夠實現有效縮減飛行器航向翼面結構RCS。

技術領域

本發明涉及吸波材料領域，特別是一種翼面結構用蜂窩吸波材料的制備方法。

背景技術

翼面是指飛行器的各種空氣動力面，它包括機翼、尾翼、操縱面(舵面、副翼)等，機翼是飛行器的升力面，用來產生氣動升力。保證飛行器在使用過程技術要求所規定的 所有飛行狀態下的飛行性能和機動性能。

翼面結構主要包括前緣、后緣及翼尖等幾個部分。在飛行器中，翼面結構大部分會使用到透波蒙皮加吸波蜂窩的復合夾芯結構，為了保證夾芯結構的力學性能，吸波蜂窩 的孔格方向必須與蒙皮方向垂直。這種結構既能保證飛行器的力學性能，也能達到一定 的電磁波吸收性能。

為了減少翼面結構反射回去的電磁波，需要在傳統翼面結構中引入電磁吸波材料， 對前向電磁波進行吸收，從而降低機翼飛行器航向的電磁波反射。芳綸紙蜂窩是一種常 用于翼面結構中作為承載的一種材料，通過對普通芳綸紙蜂窩基材的改性，將普通芳綸紙蜂窩材料制作成吸波蜂窩材料，是一種目前較常見的減少翼面結構電磁波反射的方 式，但目前使用的吸波蜂窩材料主要為均勻涂覆的吸波蜂窩，沒有針對飛行器航向的 RCS縮減去設計一種寬頻帶高吸收的吸波蜂窩材料。也并未考慮吸波蜂窩和機翼表面蒙 皮之間的阻抗匹配設計。從而導致目前的機翼結構件飛行器航向整體的RCS還存在較 高的水平，入射電磁波的吸收效果較差，不能很好的解決機翼的電磁波反射問題。針對 上述現有翼面用蜂窩吸波材料中出現的問題，通過考慮電磁波入射方向、與機翼表面蒙 皮阻抗匹配并通過多層漸變阻抗設計的阻抗漸變吸波蜂窩，可以大幅度減少飛行器航向 反射的電磁波。

發明內容

針對上述現有翼面用蜂窩吸波材料中出現的問題，本申請提出了一種翼面結構用蜂 窩吸波材料的設計及制備方法。

本發明的目的在于減少翼面結構在飛行器航向電磁波的反射，最終減小翼面結構部 件整體的RCS。為了減小飛行器航向的RCS，設計和制造一種從飛行器航向阻抗漸變的吸波蜂窩，并考慮與蒙皮間的阻抗匹配，是一種有效縮減飛行器航向翼面結構RCS的 方法。

本發明涉及一種翼面結構用蜂窩吸波材料的設計方法，包括以下步驟：

步驟S1、考慮吸波蜂窩與機翼表面蒙皮之間的阻抗匹配特性；

步驟S2、考慮主要電磁波的入射方向；

步驟S3、設計漸變梯度垂直于蜂窩孔格方向的多層漸變結構，計算漸變層數及每層蜂窩所需要浸漬的吸收劑含量；

步驟S4、使用吸波漿料，按設計要求分層浸漬整體白蜂窩。

優選地，所述蜂窩吸波材料的蜂窩為L向或W向漸變設計。

優選地，所述機翼表面蒙皮的厚度為1～3mm。

優選地，所述機翼表面蒙皮的材料為高效透波蒙皮。

優選地，所述機翼表面蒙皮根據吸波蜂窩可加載的寬度去設計多層漸變結構層數及 每層的厚度和浸漬重量。

優選地，所述吸波漿料中，所述吸收劑為選自炭系吸收劑；膠粘劑為酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂、聚酰亞胺樹脂中的至少一種；溶劑為工業水或乙醇。

優選地，所述多層漸變結構的結構層數≥2層，根據阻抗匹配設計不同的結構層數、 層厚度和每層浸漬的重量。