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電子戰(zhàn)爭是現代戰(zhàn)爭的重要形式之一。雷達也由早期探測、火控、氣相和導航功能,進一步發(fā)展出電子偵察、電子干擾、**制導等功能。雷達罩工作頻率也有單頻發(fā)展為寬頻,直至多波段(UHF、L、S、C、X、Ku等)全頻帶。不僅要求雷達罩有高透波頻率,而且要有低吸收率。雷達罩材料是滿足新型雷達罩要求的必要條件。
雷達罩分有機雷達罩材料和無機雷達罩材料兩種。有機雷達罩材料一般指樹脂為基體,玻璃纖維或有機纖維為增強材料制成的復合材料;后者常指耐高溫的非金屬無機陶瓷。
先進雷達罩材料對材料的電器性能提出了更高的要求:
(1)多波段全頻帶
(2)高透波、低反射與衰減
雷達罩應能滿足當雷達工作時,罩體的存在基本不影響雷達的探測性能,既具有高的透波率和低的反射率和吸收率。
雷達罩用復合材料除了應滿足寬頻、低損耗介電性能的要求外,還需保證其引起的天線頻帶、副瓣電平和極化特性等基本參數偏差在允許范圍之內;在使用溫度下有足夠的力學及熱沖擊性能;具有良好的耐高、低溫性能和耐環(huán)境性能,其電氣和機械性能應不受環(huán)境條件變化的影響,尤其各項電性能指標應當具有相對的溫度穩(wěn)定性;并應當已于成型,具有良好工藝性和經濟性等。
雷達罩用透波復合材料的介電性能直接決定了雷達罩的*終總體介電性能,復合工藝、使用環(huán)境及電器設計的匹配性,常溫下吸潮是影響透波材料的介電性能穩(wěn)定性的主要影響因素。除了地面雷達罩,多數機載、導彈、航天用雷達罩工作在高速飛行環(huán)境下,材料要經受溫差、雨蝕、化學腐蝕等嚴酷的環(huán)境的考驗,同時還要保證穩(wěn)定的介電性能,因此材料的選擇異常重要。
石英纖維具有優(yōu)異的介電性能,同時熱膨脹系數極小,硬度高,壽命更長,維修性能更好,同時可以獲得較明顯的質量減輕效果。芳綸雷達罩在新制狀態(tài)下實驗性能良好,但由于吸濕等造成的損傷使其透波率不斷降低,需要頻繁修理,而修理時容易損壞罩子表面,從而使水侵入,造成**的盲區(qū),而石英纖維則避免了這一點。另外,芳綸的拉伸強度超過了樹脂的黏結強度,打磨時可能將纖維從樹脂中拔出并脫落。石英纖維較硬,因而在修理中不易損傷,可以反復修理十幾次。美國Norton公司在F100民用運輸機上首次應用了石英/環(huán)氧雷達罩。其透波率較之良好的玻璃纖維/環(huán)氧雷達罩高出了1.5%-2%。