CN110588093A - 一种吸波复合材料飞行器部件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于飞行器雷达隐身领域，具体涉及一种吸波复合材料飞行器翼面部件及其制备方法。该部件由上吸波件、下吸波件和承力部分组成，上下吸波件对接面为水平面附近。三者之间固定在一起。其中上吸波件和下吸波件均为三层结构，外层为透波纤维增强复合材料，内层为屏蔽底层，在外层和内层之间填充有吸波层；由于对飞行器边缘部位进行局部加厚处理，充分利用结构件边缘部位内部空间，实现了电性能、力学性能兼容，并满足了工艺可行性。

Description

一种吸波复合材料飞行器部件及其制备方法
技术领域
本发明属于飞行器雷达隐身领域，具体涉及一种吸波复合材料飞行器翼面部件及其制备方法。
背景技术
雷达是军用飞行器面临的主要探测威胁，各型飞行器为减缩该范围内的雷达散射截面(RCS)常用的技术措施是应用隐身材料和应用隐身外形。
各型对于军用飞行器部件来说，由于敌方雷达波一般是沿水平方位附近的一个小角度入射，其探测威胁方位主要是水平方位，而飞行器由于要满足气动外形约束，其翼面、弹身(机身)等部件在水平方向上存在着不同的镜面散射点及镜面散射部位，是主要电磁散射部位。
连续纤维增强复合材料也被称为吸波层板结构复合材料，是雷达吸波结构材料的一种。吸波层板结构复合材料的优点是厚度增加小、增重量小、RCS减缩效果特别突出，特别适合用作各类军用飞行器舱体蒙皮、弹翼前缘等重量、尺寸约束严格的场合。
现有的隐身复合材料一般按照等厚度规格进行设计，相应的在结构中，常规的隐身功能材料层为等厚度铺层方式进行应用，未考虑结构部件上不同位置电磁散射贡献差异，在平均厚度不足时，结构的电性能难以提高，而平均厚度增加时，又过多的挤占了结构承力材料的空间。
可见，现有的吸波结构部件存在着应用场合受限，电性能、承力性能兼容性较差的不足。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提出一种宽频吸波复合材料，使用该材料的飞行器部件以及该飞行器部件的制备方法，以解决提高产品合格率、如何改善宽频吸波效果和承力能力兼容性问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提出本发明提出一种吸波复合材料飞行器部件及其制备方法。具体地，
该部件由上吸波件、下吸波件和承力部分组成，上下吸波件对接面为水平面附近。三者之间固定在一起。其中上吸波件和下吸波件均为三层结构，外层为透波纤维增强复合材料，内层为屏蔽底层，在外层和内层之间填充有吸波层；其中，吸波层包括电损耗吸波层和磁损耗吸波层中的至少一种。
进一步地，电损耗吸波层由电损耗吸波布用胶粘剂粘结得到，电损耗吸波布包括透波纤维布、导电炭黑和高分子聚合物，导电碳黑分散在高分子聚合物中，且胶粘剂中不含导电碳黑；磁损耗吸波层由磁损耗吸波布用胶粘剂粘结得到，磁损耗吸波布包括透波纤维布、磁性雷达波吸收剂和高分子聚合物，磁性雷达波吸收剂分散在高分子聚合物中，且胶粘剂中不含磁性雷达波吸收剂；胶粘剂材料为环氧树脂、酚醛树脂和氰酸脂树脂中的一种或几种。
进一步地，电损耗吸波层和磁损耗吸波层的数量分别为一层或多层。
进一步地，磁性雷达波吸收剂是片状金属微粉。
进一步地，透波纤维为玻璃纤维、石英纤维和有机纤维中的一种或几种。
进一步地，屏蔽底层为碳纤维复合材料。
所述的承力结构件为金属材料或碳纤维复合材料。
上吸波件和下吸波件的外表面为飞行器气动外形型面；透波层与吸波层在尖劈形状的尖劈处附近总厚度发生渐变，其中在劈尖处10mm～50mm区域内透波层与吸波层的厚度较大，远离劈尖处逐渐变薄且透波层与吸波层总厚度逐渐趋于一致，屏蔽底层位于吸波层内部，其厚度根据结构承载能力而定。
本发明提出一种上述飞行器部件的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1)材料准备：
a、电损耗吸波层材料准备：将导电碳黑材料分散在高分子聚合物中，充分搅拌，配置成碳黑涂料；将碳黑涂料喷涂在透波纤维布表面；对上述纤维布晾干、固化后得到电损耗吸波布；重复上述步骤，制备出不同碳黑含量的电损耗吸波布；在电损耗吸波布表面涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用；
b、磁损耗吸波层材料准备：将磁性雷达波吸收剂材料分散在高分子聚合物中，充分搅拌，配置成吸收剂涂料；将吸收剂涂料喷涂在透波纤维布表面；对上述纤维布晾干、固化后得到磁损耗吸波布；重复上述步骤，制备出不同吸收剂含量的磁损耗吸波布；在磁损耗吸波布表面涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用；
c、透波层材料准备：在透波纤维布涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用；
d、屏蔽底层材料准备：在碳纤维布涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用；
(2)结构件分体成型：
上吸波件成型：
a、在结构件上吸波件阴模中按照所需数量和顺序铺入电损耗吸波层及磁损耗吸波层材料中的至少一种，最后铺入屏蔽底层材料；在各层材料之间涂敷足够多的树脂材料，备用，阴模的型面与飞行器气动外形保持一致。
b、盖上上吸波件阳模。通过对阳模加工成局部凹陷的形状，使得盖上阳模，阴模、阳模配合后，两者之间形成局部不等厚的内部结构空间，且空间结构的平面尺寸大于结构件实际尺寸。
c、合模后加压，使树脂材料在模具内部流动，填充满全部内部空间，富余的数值沿模具缝隙溢出。
下吸波件成型：
a、在结构件下吸波件阴模中按照所需数量和顺序铺入电损耗吸波层及磁损耗吸波层材料中的至少一种，最后铺入屏蔽底层材料；在各层材料之间涂敷足够多的树脂材料，备用，阴模的型面与飞行器气动外形保持一致。
b、盖上下吸波件阳模。通过对阳模加工成局部凹陷的形状，使得盖上阳模，阴模、阳模配合后，两者之间形成局部不等厚的内部结构空间，且空间结构的平面尺寸大于结构件实际尺寸。
c、合模后加压，使树脂材料在模具内部流动，填充满全部内部空间，富余的数值沿模具缝隙溢出。
承力结构成型：
按照常规方法完成承力碳纤维复合材料承力结构部分或者金属材料承力结构部分成型，该部分外表面与上下吸波件的屏蔽底层型面一致。
(3)复合材料件整体成型：将承力结构部分与上、下吸波件胶结为一体，得到吸波复合材料飞行器部件。
进一步的，一种在前述制备方法上性能进一步改进的制备方法，其特征在于，在“结构件分体成型”步骤中，采用如下方式加工模具并完成吸收体成型：
所用的吸波件阴模、阳模组合体的内腔尺寸在纤维铺层方向大于实际吸波件，经过合模、固化过程后，开模取出吸波件，通过机械加工，去掉多余的边角部分，得到尺寸复合粘接要求的吸波件。
(三)技术效果
本发明提出一种吸波复合材料飞行器部件及其制备方法。该部件由吸波件、下吸波件和承力结构部分三者组成，其中上下吸波件在靠近边缘位置局部增厚，且其对接面为水平面附近。由于对飞行器边缘部位进行局部加厚处理，充分利用结构件边缘部位内部空间，实现了电性能、力学性能兼容，并满足了工艺可行性。
附图说明
图1为本发明实施例宽频吸波复合材料飞行器部件内部结构示意图；
图2为本发明实施例中考虑制备过程下吸波体时，阴模、阳模组合体的内腔尺寸在纤维铺层方向大于实际吸波件时，阴模、阳模与吸收体位置关系示意图。
1-下吸波件；2-上吸波件；3-承力结构部分；4-吸波件阴模；5-吸波件阳模；6-吸波件制备过程中需要通过机械加工去除的部分。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明实施例提出一种飞行器部件，如图1所示，该部件由上吸波体、下吸波体和承力结构部分组成，上吸收体、下吸收体外层为包括透波纤维增强复合材料的透波层，内层为屏蔽底层，在外层和内层之间填充有吸波层。
吸波层包括电损耗吸波层和磁损耗吸波层中的至少一种，电损耗吸波层和磁损耗吸波层的数量分别为一层或多层，总厚度为0.2mm～20mm。电损耗吸波层由电损耗吸波布用胶粘剂粘结得到，电损耗吸波布由透波纤维布、导电炭黑和高分子聚合物组成，导电碳黑分散在高分子聚合物中，且胶粘剂中不含导电碳黑。磁损耗吸波层由磁损耗吸波布用胶粘剂粘结得到，磁损耗吸波布由透波纤维布、磁性雷达波吸收剂和高分子聚合物组成，磁性雷达波吸收剂分散在高分子聚合物中，且胶粘剂中不含磁性雷达波吸收剂。磁性雷达波吸收剂是片状金属微粉，厚度在1微米～10微米之间，特征尺寸在10微米～100微米之间。胶粘剂材料为环氧树脂、酚醛树脂和氰酸脂树脂中的一种或几种。
电损耗层和磁损耗层在单独应用时均可实现一定的雷达吸波效果，单独采用电损耗层时，结构对入射雷达波的吸收峰偏向高频X波段和Ku波段，在8GHz以下的雷达波段吸波性能较差。磁损耗吸收剂易于以较薄的结构厚度实现低频吸收，但其对雷达波的界面反射较高，通过将两类材料进行组合应用，可以展宽吸波频段，实现更好的吸收效果。
透波层和吸波层中的透波纤维为玻璃纤维、石英纤维和有机纤维中的一种或几种，厚度为小于或等于10mm。有机纤维的相对介电常数一般不超过3.0，石英纤维为3.75～3.79，不同牌号的玻璃纤维的介电常数不高于10，采用介电常数较低的纤维材料，可以提高蒙皮层的透波性能，使得入射雷达波易于透射进入结构内部，并被吸收掉。
在本发明中，透波层的外表面为飞行器气动外形型面，其面型为曲面，曲率半径较大，以实现减阻的效果。在外形已经确定的情况下，通过增大前缘部位透波层、吸波层的总厚度，可以进一步降低水平方向上敌方雷达的回波散射，特别是在低频。另一方面，该边缘位置处于次承力位置，与其它位置相比占用该边缘位置空间对结构承力能力影响最小。
同时，承力结构部分采用成熟的金属材料结构或者碳纤维复合材料结构，使得结构整体的承力性能稳定性进一步提高。
对于上述飞行器件，本发明实施例提出一种上述飞行器部件的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1)材料准备：
a、电损耗吸波层材料准备：将市售导电碳黑材料分散在高分子聚合物中，碳黑与高分子聚合物的质量比为0.5:100到1:10之间，充分搅拌，配置成碳黑涂料；采用喷枪将碳黑涂料均匀喷涂在厚度为0.1mm～0.2mm的透波纤维布表面，通过喷涂次数控制使碳黑涂料在纤维布上的沉积厚度满足设计要求；对上述纤维布晾干、固化后得到电损耗吸波布；重复上述步骤，制备出不同碳黑含量的电损耗吸波布；在电损耗吸波布表面涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
b、磁损耗吸波层材料准备：将市售磁性雷达波吸收剂材料分散在高分子聚合物中，吸收剂的质量百分含量为50％～89％之间，高分子聚合物的质量百分含量为11％～50％之间，充分搅拌，配置成吸收剂涂料；采用喷枪将吸收剂涂料喷涂在厚度为0.1mm～0.2mm的透波纤维布表面，通过喷涂次数控制使碳黑涂料在纤维布上的沉积厚度满足设计要求；对上述纤维布晾干、固化后得到磁损耗吸波布；重复上述步骤，制备出不同吸收剂含量的磁损耗吸波布；在磁损耗吸波布表面涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
c、透波层材料准备：在透波纤维布涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
d、屏蔽底层材料准备：在碳纤维布涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
(2)结构件分体成型：
上吸波件成型：
a、在结构件上吸波件阴模中按照所需数量和顺序铺入电损耗吸波层及磁损耗吸波层材料中的至少一种，最后铺入屏蔽底层材料；在各层材料之间涂敷足够多的树脂材料，备用，阴模的型面与飞行器气动外形保持一致。
b、盖上上吸波件阳模。通过对阳模加工成局部凹陷的形状，使得盖上阳模，阴模、阳模配合后，两者之间形成局部不等厚的内部结构空间，且空间结构的平面尺寸大于结构件实际尺寸。
c、合模后加压，使树脂材料在模具内部流动，填充满全部内部空间，富余的数值沿模具缝隙溢出。
下吸波件成型：
a、在结构件下吸波件阴模中按照所需数量和顺序铺入电损耗吸波层及磁损耗吸波层材料中的至少一种，最后铺入屏蔽底层材料；在各层材料之间涂敷足够多的树脂材料，备用，阴模的型面与飞行器气动外形保持一致。
b、盖上下吸波件阳模。通过对阳模加工成局部凹陷的形状，使得盖上阳模，阴模、阳模配合后，两者之间形成局部不等厚的内部结构空间，且空间结构的平面尺寸大于结构件实际尺寸。
c、合模后加压，使树脂材料在模具内部流动，填充满全部内部空间，富余的数值沿模具缝隙溢出。
承力结构成型：
按照常规方法完成承力碳纤维复合材料承力结构部分或者金属材料承力结构部分成型，该部分外表面与上下吸波件的屏蔽底层型面一致。
(3)复合材料件整体成型：将承力结构部分与上、下吸波件胶结为一体，得到吸波复合材料飞行器部件。
一种在前述制备方法上性能进一步改进的制备方法，其特征在于，在“结构件分体成型”步骤中，采用如下方式加工模具并完成吸收体成型：
所用的吸波件阴模、阳模组合体的内腔尺寸在纤维铺层方向大于实际吸波件，经过合模、固化过程后，开模取出吸波件，采用机械加工去除尺寸上富余的部分，得到尺寸符合要求的吸波件。
与改进之前的制备方法相比，该制备方法通过留出切削余量的办法，避免了吸波布、透波布铺层在结构件边缘难以铺满或者发生卷曲等缺陷。
实施例1：0.2mm透波层+0.2mm磁损耗吸波层+0.1mm屏蔽底层
(1)材料准备：
a、磁损耗吸波层材料准备：将市售磁性雷达波吸收剂材料分散在高分子聚合物中，吸收剂的质量百分含量为89％，高分子聚合物的质量百分含量为11％，充分搅拌，配置成吸收剂涂料；采用喷枪将吸收剂涂料喷涂在厚度为0.2mm的透波纤维布表面，通过喷涂次数控制使碳黑涂料在纤维布上的沉积厚度满足设计要求；对上述纤维布晾干、固化后得到磁损耗吸波布。在磁损耗吸波布表面涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
b、透波层材料准备：在市售0.2mm厚玻璃纤维布涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
c、屏蔽底层材料准备：在市售T300碳纤维布涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
(2)结构件分体成型：
上吸波件成型：
a、在结构件上吸波件阴模中按照所需数量和顺序铺入电损耗吸波层及磁损耗吸波层材料中的至少一种，最后铺入屏蔽底层材料；在各层材料之间涂敷足够多的树脂材料，备用，阴模的型面与飞行器气动外形保持一致。
b、盖上上吸波件阳模。通过对阳模加工成局部凹陷的形状，使得盖上阳模，阴模、阳模配合后，两者之间形成局部不等厚的内部结构空间，且空间结构的平面尺寸大于结构件实际尺寸。
c、合模后加压，使树脂材料在模具内部流动，填充满全部内部空间，富余的数值沿模具缝隙溢出。
下吸波件成型：
a、在结构件下吸波件阴模中按照所需数量和顺序铺入电损耗吸波层及磁损耗吸波层材料中的至少一种，最后铺入屏蔽底层材料；在各层材料之间涂敷足够多的树脂材料，备用，阴模的型面与飞行器气动外形保持一致。
b、盖上下吸波件阳模。通过对阳模加工成局部凹陷的形状，使得盖上阳模，阴模、阳模配合后，两者之间形成局部不等厚的内部结构空间，且空间结构的平面尺寸大于结构件实际尺寸。
c、合模后加压，使树脂材料在模具内部流动，填充满全部内部空间，富余的数值沿模具缝隙溢出。
承力结构成型：
按照常规方法完成承力碳纤维复合材料承力结构部分成型，该部分外表面与上下吸波件的屏蔽底层型面一致。
(3)复合材料件整体成型：将承力结构部分与上、下吸波件胶结为一体，得到吸波复合材料飞行器部件。
实施例2：10mm透波层+4mm电损耗吸波层+5mm磁损耗吸波层+1mm电损耗吸波层+15mm磁损耗吸波层+20mm屏蔽底层
(1)材料准备：
a、电损耗吸波层材料准备：将市售导电碳黑材料分散在高分子聚合物中，碳黑与高分子聚合物的质量比为0.5:100，充分搅拌，配置成碳黑涂料；采用喷枪将碳黑涂料均匀喷涂在厚度为0.2mm的透波纤维布表面，通过喷涂次数控制使碳黑涂料在纤维布上的沉积厚度满足设计要求；对上述纤维布晾干、固化后得到电损耗吸波布；重复上述步骤，制备出制备出碳黑与聚合物的质量比分别为0.5:100、1:100、2:100、5:100和1:10的电损耗吸波布。在电损耗吸波布表面涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
b、磁损耗吸波层材料准备：将市售MZ雷达波吸收剂材料分散在高分子聚合物中，吸收剂的质量百分含量为50％，高分子聚合物的质量百分含量为50％，充分搅拌，配置成吸收剂涂料；采用喷枪将吸收剂涂料喷涂在厚度为0.2mm的透波纤维布表面，通过喷涂次数控制使碳黑涂料在纤维布上的沉积厚度满足设计要求；对上述纤维布晾干、固化后得到磁损耗吸波布；重复上述步骤，制备出吸收剂含量分别为75％、85％和89％的磁损耗吸波布，对应的高分子聚合物含量分别为25％、15％和11％。在磁损耗吸波布表面涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
c、透波层材料准备：在市售0.2mm厚石英纤维布涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
d、屏蔽底层材料准备：在市售T700碳纤维布涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
(2)结构件分体成型：
上吸波件成型：
a、在结构件上阴模中依次铺入准备好的40层带胶的0.2mm石英纤维布、3层碳黑与聚合物的质量比为0.5:100电损耗吸波层、3层碳黑与聚合物的质量比为1:100电损耗吸波层、3层碳黑与聚合物的质量比为2:100电损耗吸波层、3层吸收剂含量为50％磁损耗吸波布、3层碳黑与聚合物的质量比为1：10电损耗吸波层、3层吸收剂含量为75％的磁损耗吸波布、3层吸收剂含量为85％磁损耗吸波布、3层吸收剂含量为89％的磁损耗吸波布和32层市售0.2mm碳纤维布，在各层材料之间涂敷足够多的树脂材料，备用。
b、盖上上吸波件阳模。通过对阳模加工成局部凹陷的形状，使得盖上阳模，阴模、阳模配合后，两者之间形成局部不等厚的内部结构空间，且空间结构的平面尺寸大于结构件实际尺寸，其中最大厚度为1.0mm，最小厚度为0.5mm；
所用的吸波件阴模、阳模组合体的内腔尺寸在纤维铺层方向大于实际上吸波件。
c、合模后加压，使树脂材料在模具内部流动，填充满全部内部空间，富余的数值沿模具缝隙溢出。
d、开模后取出吸波件，采用机械加工去除尺寸上富余的部分。
下吸波件成型：
a、在结构件下吸波件阴模中按照与上吸波件同样数量和顺序的纤维布，在各层材料之间涂敷足够多的树脂材料，备用。阴模的型面与飞行器气动外形保持一致。
b、盖上下吸波件阳模。通过对阳模加工成局部凹陷的形状，使得盖上阳模，阴模、阳模配合后，两者之间形成局部不等厚的内部结构空间，且空间结构的平面尺寸大于结构件实际尺寸。
c、合模后加压，使树脂材料在模具内部流动，填充满全部内部空间，富余的数值沿模具缝隙溢出。
承力结构成型：
按照常规方法完成承力碳纤维复合材料承力结构部分成型，该部分外表面与上下吸波件的屏蔽底层型面一致。
(3)复合材料件整体成型：将承力结构部分与上、下吸波件胶结为一体，得到吸波复合材料飞行器部件。
实施例3：2mm透波层+0.2mm电损耗吸波层+0.4mm屏蔽底层
(1)材料准备：
a、电损耗吸波层材料准备：将市售导电碳黑材料分散在高分子聚合物中，碳黑与高分子聚合物的质量比为1:10，充分搅拌，配置成碳黑涂料；采用喷枪将碳黑涂料均匀喷涂在厚度为0.2mm的透波纤维布表面，通过喷涂次数控制使碳黑涂料在纤维布上的沉积厚度满足设计要求；对上述纤维布晾干、固化后得到电损耗吸波布。在电损耗吸波布表面涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
b、透波层材料准备：在市售0.2mm厚聚乙烯纤维布涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
c、屏蔽底层材料准备：在市售T700碳纤维布涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
(2)结构件分体成型：
a、在结构件上阴模中依次铺入准备好的10层带胶的超高分子量聚乙烯纤维布+1层电损耗吸波层+2层市售0.2mm碳纤维布，在各层材料之间涂敷足够多的树脂材料，备用。
b、盖上上吸波件阳模。通过对阳模加工成局部凹陷的形状，使得盖上阳模，阴模、阳模配合后，两者之间形成局部不等厚的内部结构空间，且空间结构的平面尺寸大于结构件实际尺寸最大厚度为5mm，最小厚度为2.6mm。
所用的吸波件阴模、阳模组合体的内腔尺寸在纤维铺层方向大于实际上吸波件。
c、合模后加压，使树脂材料在模具内部流动，填充满全部内部空间，富余的数值沿模具缝隙溢出。
d、开模后取出吸波件，采用机械加工去除尺寸上富余的部分。
下吸波件成型：
a、在结构件下吸波件阴模中按照与上吸波件同样数量和顺序的纤维布，在各层材料之间涂敷足够多的树脂材料，备用。阴模的型面与飞行器气动外形保持一致。
b、盖上下吸波件阳模。通过对阳模加工成局部凹陷的形状，使得盖上阳模，阴模、阳模配合后，两者之间形成局部不等厚的内部结构空间，且空间结构的平面尺寸大于结构件实际尺寸，最大厚度为5mm，最小厚度为2.6mm。
c、合模后加压，使树脂材料在模具内部流动，填充满全部内部空间，富余的数值沿模具缝隙溢出。
承力结构成型：
按照常规方法完成承力碳纤维复合材料承力结构部分成型，该部分外表面与上下吸波件的屏蔽底层型面一致。
(3)复合材料件整体成型：将承力结构部分与上、下吸波件胶结为一体，得到吸波复合材料飞行器部件。
实施例4：2mm透波层+1mm电损耗吸波层+3mm磁损耗吸波层+0.4mm屏蔽底层
(1)材料准备：
a、电损耗吸波层材料准备：将市售导电碳黑材料分散在高分子聚合物中，碳黑与高分子聚合物的质量比为0.5:100，充分搅拌，配置成碳黑涂料；采用喷枪将碳黑涂料均匀喷涂在厚度为0.2mm的透波纤维布表面，通过喷涂次数控制使碳黑涂料在纤维布上的沉积厚度满足设计要求；对上述纤维布晾干、固化后得到电损耗吸波布；重复上述步骤，制备出制备出碳黑与聚合物的质量比分别为0.5:100和5:100的电损耗吸波布。在电损耗吸波布表面涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
b、磁损耗吸波层材料准备：将市售MZ-1雷达波吸收剂材料分散在高分子聚合物中，吸收剂的质量百分含量为70％，高分子聚合物的质量百分含量为30％，充分搅拌，配置成吸收剂涂料；采用喷枪将吸收剂涂料喷涂在厚度为0.2mm的透波纤维布表面，通过喷涂次数控制使碳黑涂料在纤维布上的沉积厚度满足设计要求；对上述纤维布晾干、固化后得到磁损耗吸波布；重复上述步骤，制备出吸收剂含量为89％的磁损耗吸波布，对应的高分子聚合物含量为11％。在磁损耗吸波布表面涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
c、透波层材料准备：在市售0.2mm厚芳纶纤维布涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
d、屏蔽底层材料准备：在市售T700碳纤维布涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
(2)结构件分体成型：
a、在结构件上阴模中依次铺入准备好的8层带胶的0.2mm芳纶纤维布、3层碳黑与聚合物的质量比为0.5:100电损耗吸波层、3层碳黑与聚合物的质量比为5:100电损耗吸波层、3层吸收剂含量为70％的磁损耗吸波布、3层吸收剂含量为89％的磁损耗吸波布和2层市售0.2mm碳纤维布，在各层材料之间涂敷足够多的树脂材料，备用。
b、盖上上吸波件阳模。通过对阳模加工成局部凹陷的形状，使得盖上阳模，阴模、阳模配合后，两者之间形成局部不等厚的内部结构空间，且空间结构的平面尺寸大于结构件实际尺寸，最大厚度为10mm，最小厚度为6.4mm。
c、合模后加压，使树脂材料在模具内部流动，填充满全部内部空间，富余的数值沿模具缝隙溢出。
下吸波件成型：
a、在结构件下吸波件阴模中按照与上吸波件同样数量和顺序的纤维布，在各层材料之间涂敷足够多的树脂材料，备用。阴模的型面与飞行器气动外形保持一致。
b、盖上下吸波件阳模。通过对阳模加工成局部凹陷的形状，使得盖上阳模，阴模、阳模配合后，两者之间形成局部不等厚的内部结构空间，且空间结构的平面尺寸大于结构件实际尺寸。
c、合模后加压，使树脂材料在模具内部流动，填充满全部内部空间，富余的数值沿模具缝隙溢出。
承力结构成型：
按照常规方法完成承力碳纤维复合材料承力结构部分成型，该部分外表面与上下吸波件的屏蔽底层型面一致。
(3)复合材料件整体成型：将承力结构部分与上、下吸波件胶结为一体，得到吸波复合材料飞行器部件。
实施例5：2mm透波层纤维连续+1mm电损耗吸波层+3mm磁损耗吸波层+0.4mm屏蔽底层
(1)材料准备：
a、电损耗吸波层材料准备：将市售导电碳黑材料分散在高分子聚合物中，碳黑与高分子聚合物的质量比为0.5:100，充分搅拌，配置成碳黑涂料；采用喷枪将碳黑涂料均匀喷涂在厚度为0.2mm的透波纤维布表面，通过喷涂次数控制使碳黑涂料在纤维布上的沉积厚度满足设计要求；对上述纤维布晾干、固化后得到电损耗吸波布；重复上述步骤，制备出制备出碳黑与聚合物的质量比分别为0.5:100和5:100的电损耗吸波布。在电损耗吸波布表面涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
b、磁损耗吸波层材料准备：将市售MZ-1雷达波吸收剂材料分散在高分子聚合物中，吸收剂的质量百分含量为70％，高分子聚合物的质量百分含量为30％，充分搅拌，配置成吸收剂涂料；采用喷枪将吸收剂涂料喷涂在厚度为0.2mm的透波纤维布表面，通过喷涂次数控制使碳黑涂料在纤维布上的沉积厚度满足设计要求；对上述纤维布晾干、固化后得到磁损耗吸波布；重复上述步骤，制备出吸收剂含量为89％的磁损耗吸波布，对应的高分子聚合物含量为11％。在磁损耗吸波布表面涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
c、透波层材料准备：在市售0.2mm厚PBO纤维布涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
d、屏蔽底层材料准备：在市售T700碳纤维布涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用。
(2)结构件分体成型：
a、在结构件上阴模中依次铺入准备好的3层碳黑与聚合物的质量比为0.5:100电损耗吸波层、3层碳黑与聚合物的质量比为5:100电损耗吸波层、3层吸收剂含量为70％的磁损耗吸波布、3层吸收剂含量为89％的磁损耗吸波布、2层市售0.2mm碳纤维布，在各层材料之间涂敷足够多的树脂材料，备用。
b、盖上上吸波件阳模。通过对阳模加工成局部凹陷的形状，使得盖上阳模，阴模、阳模配合后，两者之间形成局部不等厚的内部结构空间，且空间结构的平面尺寸大于结构件实际尺寸。
c、合模后加压，使树脂材料在模具内部流动，填充满全部内部空间，富余的数值沿模具缝隙溢出。
下吸波件成型：
a、在结构件下吸波件阴模中按照与上吸波件同样数量和顺序的纤维布，在各层材料之间涂敷足够多的树脂材料，备用。阴模的型面与飞行器气动外形保持一致。
b、盖上下吸波件阳模。通过对阳模加工成局部凹陷的形状，使得盖上阳模，阴模、阳模配合后，两者之间形成局部不等厚的内部结构空间，且空间结构的平面尺寸大于结构件实际尺寸。
c、合模后加压，使树脂材料在模具内部流动，填充满全部内部空间，富余的数值沿模具缝隙溢出。
承力结构成型：
按照常规方法完成承力金属材料承力结构部分成型，该部分外表面与上下吸波件的屏蔽底层型面一致。
(3)复合材料件整体成型：将承力结构部分与上、下吸波件胶结为一体，得到吸波复合材料飞行器部件。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种吸波复合材料飞行器部件，其特征在于，该部件由上吸波体、下吸波体和承力结构部分组成；其中上吸波体、下吸波体构成飞行器边缘的上下部分，承力结构部分构成飞行器的主体结构及上下吸波体之间的部分；三者之间胶结在一起，且上吸波体、下吸波体之间的对接面位于水平面附近；
所述的上吸波体、下吸波体均为三层结构，外层为包括透波纤维增强复合材料的透波层，内层为屏蔽底层，在外层和内层之间填充有吸波层；所述吸波层包括电损耗吸波层和磁损耗吸波层中的至少一种。
2.一种如权利要求1所述的吸波复合材料飞行器部件，其特征在于，
所述电损耗吸波层由电损耗吸波布用胶粘剂粘结得到，所述电损耗吸波布包括透波纤维布、导电碳黑和高分子聚合物，导电碳黑分散在高分子聚合物中，且胶粘剂中不含导电碳黑；
所述磁损耗吸波层由磁损耗吸波布用胶粘剂粘结得到，所述磁损耗吸波布包括透波纤维布、磁性雷达波吸收剂和高分子聚合物，磁性雷达波吸收剂分散在高分子聚合物中，且胶粘剂中不含磁性雷达波吸收剂。
3.一种如权利要求1所述的吸波复合材料飞行器部件，其特征在于，所述胶粘剂为环氧树脂、酚醛树脂和氰酸脂树脂中的一种或几种。
4.一种如权利要求1所述的吸波复合材料飞行器部件，其特征在于，所述电损耗吸波层和磁损耗吸波层的数量分别为一层或多层。
5.一种如权利要求1所述的吸波复合材料飞行器部件，其特征在于，所述磁性雷达波吸收剂是片状金属微粉。
6.一种如权利要求1所述的吸波复合材料飞行器部件，其特征在于，所述透波纤维为玻璃纤维、石英纤维和有机纤维中的一种或几种。
7.一种如权利要求1所述的吸波复合材料飞行器部件，其特征在于，所述屏蔽底层为碳纤维复合材料或金属材料。
8.一种如权利要求1～7任一项所述的吸波复合材料飞行器部件，其特征在于，所述上吸波体、下吸波体在靠近边缘部位的厚度大于其他位置。
9.一种如权利要求8所述的吸波复合材料飞行器部件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)材料准备：
a、电损耗吸波层材料准备：将导电碳黑材料分散在高分子聚合物中，充分搅拌，配置成碳黑涂料；将碳黑涂料喷涂在透波纤维布表面；对上述纤维布晾干、固化后得到电损耗吸波布；重复上述步骤，制备出不同碳黑含量的电损耗吸波布；在电损耗吸波布表面涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用；
b、磁损耗吸波层材料准备：将磁性雷达波吸收剂材料分散在高分子聚合物中，充分搅拌，配置成吸收剂涂料；将吸收剂涂料喷涂在透波纤维布表面；对上述纤维布晾干、固化后得到磁损耗吸波布；重复上述步骤，制备出不同吸收剂含量的磁损耗吸波布；在磁损耗吸波布表面涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用；
c、透波层材料准备：在透波纤维布涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用；
d、屏蔽底层材料准备：在碳纤维布涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用；
(2)结构件分体成型：
上吸波件成型：
a、在结构件上吸波件阴模中按照所需数量和顺序铺入电损耗吸波层及磁损耗吸波层材料中的至少一种，最后铺入屏蔽底层材料；在各层材料之间涂敷足够多的树脂材料，备用，阴模的型面与飞行器气动外形保持一致；
b、盖上上吸波件阳模，通过对阳模加工成局部凹陷的形状，使得盖上阳模，阴模、阳模配合后，两者之间形成局部不等厚的内部结构空间，且空间结构的平面尺寸大于结构件实际尺寸；
c、合模后加压，使树脂材料在模具内部流动，填充满全部内部空间，富余的数值沿模具缝隙溢出；
下吸波件成型：
a、在结构件下吸波件阴模中按照所需数量和顺序铺入电损耗吸波层及磁损耗吸波层材料中的至少一种，最后铺入屏蔽底层材料；在各层材料之间涂敷足够多的树脂材料，备用，阴模的型面与飞行器气动外形保持一致；
b、盖上下吸波件阳模，通过对阳模加工成局部凹陷的形状，使得盖上阳模，阴模、阳模配合后，两者之间形成局部不等厚的内部结构空间，且空间结构的平面尺寸大于结构件实际尺寸；
c、合模后加压，使树脂材料在模具内部流动，填充满全部内部空间，富余的数值沿模具缝隙溢出；
承力结构成型：
按照常规方法完成承力碳纤维复合材料承力结构部分或者金属材料承力结构部分成型，该部分外表面与上下吸波件的屏蔽底层型面一致；
(3)复合材料件整体成型：将承力结构部分与上、下吸波件胶结为一体，得到吸波复合材料飞行器部件。
10.一种如权利要求9所述的吸波复合材料飞行器部件的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)材料准备：
a、电损耗吸波层材料准备：将导电碳黑材料分散在高分子聚合物中，充分搅拌，配置成碳黑涂料；将碳黑涂料喷涂在透波纤维布表面；对上述纤维布晾干、固化后得到电损耗吸波布；重复上述步骤，制备出不同碳黑含量的电损耗吸波布；在电损耗吸波布表面涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用；
b、磁损耗吸波层材料准备：将磁性雷达波吸收剂材料分散在高分子聚合物中，充分搅拌，配置成吸收剂涂料；将吸收剂涂料喷涂在透波纤维布表面；对上述纤维布晾干、固化后得到磁损耗吸波布；重复上述步骤，制备出不同吸收剂含量的磁损耗吸波布；在磁损耗吸波布表面涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用；
c、透波层材料准备：在透波纤维布涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用；
d、屏蔽底层材料准备：在碳纤维布涂上胶粘剂，裁成合适的形状，备用；
(2)结构件分体成型：
上吸波件成型：
a、在结构件上吸波件阴模中按照所需数量和顺序铺入电损耗吸波层及磁损耗吸波层材料中的至少一种，最后铺入屏蔽底层材料；在各层材料之间涂敷足够多的树脂材料，备用，阴模的型面与飞行器气动外形保持一致；
b、盖上上吸波件阳模，通过对阳模加工成局部凹陷的形状，使得盖上阳模，阴模、阳模配合后，两者之间形成局部不等厚的内部结构空间，且空间结构的平面尺寸大于结构件实际尺寸；
c、合模后加压，使树脂材料在模具内部流动，填充满全部内部空间，富余的数值沿模具缝隙溢出；
下吸波件成型：
a、在结构件下吸波件阴模中按照所需数量和顺序铺入电损耗吸波层及磁损耗吸波层材料中的至少一种，最后铺入屏蔽底层材料；在各层材料之间涂敷足够多的树脂材料，备用，阴模的型面与飞行器气动外形保持一致；
b、盖上下吸波件阳模，通过对阳模加工成局部凹陷的形状，使得盖上阳模，阴模、阳模配合后，两者之间形成局部不等厚的内部结构空间，且空间结构的平面尺寸大于结构件实际尺寸；
所用的吸波件阴模、阳模组合体的内腔尺寸在纤维铺层方向大于实际上吸波件；
c、合模后加压，使树脂材料在模具内部流动，填充满全部内部空间，富余的数值沿模具缝隙溢出；
d、开模后取出吸波件，采用机械加工去除尺寸上富余的部分；
承力结构成型：
按照常规方法完成承力碳纤维复合材料承力结构部分或者金属材料承力结构部分成型，该部分外表面与上下吸波件的屏蔽底层型面一致；
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