CN113172952B - 一种p波段雷达衰减轻质结构及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种P波段雷达衰减轻质结构及其制备方法，该衰减轻质结构由骨架网、切花面网和若干骨架组成；所述骨架绑扎在所述骨架网上，所述切花面网覆盖在绑扎了骨架的骨架网上，并与骨架和骨架网分别绑扎；通过绑扎所述切花面网，使切花面网形成起伏的切花表面。该衰减轻质结构可同时通过反射和谐振机制对P波段雷达波进行衰减，具有非常高的雷达波吸收效率，实际应用中还可以通过对切花面网表面涂覆不同类型的涂料来实现红外隐身、光学隐身和阻燃等功能。该制备方法工艺简单，适用于大批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及伪装隐身技术领域，尤其是一种P波段雷达衰减轻质结构及其制备方法。
背景技术
在高技术信息化战争条件下，敌方的侦察、监视和精确制导武器对我军武器装备、工程设施等目标的生存能力形成了严重威胁，“目标被发现即被摧毁”已成为现代战争的事实。近年来，随着合成孔径雷达广泛应用，雷达探测频率向低频发展，宽带低频的反雷达侦查器材的重要性和必要性日益凸显。目前无论军用还是民用，在低频率长波长的反雷隐身技术上都没有突破性发展，均不能很好的实现低频率长波长的反雷隐身。
发明内容
本发明提供一种P波段雷达衰减轻质结构及其制备方法，用于克服现有技术中不能很好的实现低频率长波长的反雷隐身等缺陷。
为实现上述目的，本发明提出一种P波段雷达衰减轻质结构，所述P波段雷达衰减轻质结构由骨架网、切花面网和若干骨架组成；所述骨架绑扎在所述骨架网上；所述切花面网覆盖在绑扎了骨架的骨架网上，并与骨架、骨架网分别绑扎，通过绑扎所述切花面网，使切花面网形成起伏的切花表面。
为实现上述目的，本发明提出一种上述所述的P波段雷达衰减轻质结构的制备方法，包括以下步骤：
将骨架根据设计图纸绑扎到骨架网上，再将切花面网覆盖在绑扎了骨架的骨架网上，并按照设定的绑扎方式将切花面网分别绑扎在骨架和骨架网上，获得P波段雷达衰减轻质结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果有：
1、本发明提供的P波段雷达衰减轻质结构由由骨架网、切花面网和若干骨架组成，骨架绑扎在骨架网上，切花面网覆盖在绑扎了骨架的骨架网上，并与骨架、骨架网分别绑扎，通过绑扎切花面网，使切花面网形成起伏的切花表面。该P波段雷达衰减轻质结构同时通过反射和谐振机制对P波段雷达波进行衰减，具有非常高的雷达波吸收效率，实际应用中还可以通过对切花面网表面涂覆不同类型的涂料来实现红外隐身、光学隐身和阻燃等功能。
2、本发明中通过骨架支撑和绑扎的方式实现了切花面网的起伏，起伏的高度针对P波段的波长进行了专门的设计，同时还可以通过调整骨架的直径来调整起伏高度，实现不同波段的强吸收效果。
3、目前市面上的伪装网通常为宽频吸收雷达波，在P波段几乎没有效果或者效果很差，本发明提供的P波段雷达衰减结构在P波段具有非常好的雷达波吸收效果，同时对其他波段的雷达波吸收效果也很好。
4、本发明中采用骨架做支撑结构，结构强度高、重量轻，有利于切花网面网表面起伏的稳定性。
5、本发明提供的P波段雷达衰减轻质结构的制备工艺简单，适用于大批量生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的P波段雷达衰减轻质结构中骨架网与骨架的绑扎示意图；
图2为本发明提供的P波段雷达衰减轻质结构中骨架的示意图；
图3为本发明提供的P波段雷达衰减轻质结构中切花面网、骨架和骨架网的绑扎示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
无特殊说明，所使用的药品/试剂均为市售。
本发明提出一种P波段雷达衰减轻质结构，所述P波段雷达衰减轻质结构由骨架网、切花面网和若干骨架组成；所述骨架绑扎在所述骨架网上(如图1所示)；所述切花面网覆盖在绑扎了骨架的骨架网上，并与骨架、骨架网分别绑扎，通过绑扎所述切花面网，使切花面网形成起伏的切花表面(如图3所示)。
优选地，所述切花面网的表面积为骨架网的1.05～2倍，不同大小比列的切花面网与骨架和骨架网绑扎后的起伏深度不同，比列越小，起伏的深度越小。
优选地，所述骨架网由涤纶纤维编织而成，网眼大小为50mm×50mm，符合常规伪装网的防钩挂要求。
优选地，所述骨架是由纤维增强复合材料的预浸料通过卷制工艺，先做成长管，再通过数控加工成规定尺寸而成，纤维增强复合材料的应用使骨架具有轻质高强的特点；
所述纤维增强复合材料包括树脂和纤维，其中树脂为基体材料，纤维为增强材料；
所述树脂为环氧树脂、乙烯基树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂和聚酰亚胺树脂中的一种；
所述纤维为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维和玄武岩纤维中的至少一种。
优选地，如图2所示，所述骨架的直径为145mm，长度为5mm，壁厚为0.5mm，重量小于3.5g，直径方向受压变形时变形量与直径之比大于60％不破坏，即不破损、开裂和可回弹。
骨架的内外表面无缺陷，切割面无毛刺。
优选地，所述骨架是按照设计图纸通过扎带绑扎在骨架网上，相邻骨架所构成的平面是相互垂直的，相邻骨架的中心间距是200mm。
优选地，所述切花面网由导电方格布通过切花机切割花型而形成；所述导电方格布由涤纶方格布和导电涂料组成，所述导电涂料刮涂在所述涤纶方格布上。涤纶方格布作为导电涂料的载体，导电涂料通过刮涂的方式涂覆在方格布上，经烘干后得到导电方格布。
优选地，所述导电方格布的方阻为40～400Ω/□，通过每平方方格布的增重来控制导电方格布的方阻。
通常情况下每平方方格布增加的重量越少，导电方格布的方阻越大。
优选地，所述导电涂料中各组分质量百分比为：树脂30～50％，溶剂30～50％，炭黑1～5％，石墨3～12％，分散剂1～5％和消泡剂0.1～0.5％。
优选地，所述树脂为聚氨酯树脂、环氧树脂和丙烯酸树脂中的一种；
所述溶剂为甲苯、二甲苯、环己酮、二氯甲烷、丙酮、二甲基甲酰胺、甲基吡咯烷酮和醋酸丁酯中的至少一种；
所述炭黑的视比容≥4.5cm3/g，吸碘值≥650g/kg，电阻率≤1Ω*m，pH值为7～8。
本发明还提出一种如上述所述的P波段雷达衰减轻质结构的制备方法，包括以下步骤：
将骨架根据设计图纸绑扎到骨架网上，再将切花面网覆盖在绑扎了骨架的骨架网上，并按照设定的绑扎方式将切花面网分别绑扎在骨架和骨架网上，获得P波段雷达衰减轻质结构。
其中，切花面网的制备包括：
S1：按照质量份配比称取导电涂料的原料，研磨分散均匀，获得导电涂料；
S2：通过涂布机在涤纶方格布表面刮涂导电涂料，烘干，获得导电方格布；
S3：将导电方格布放入切花机中切花，获得表面具有花型的切花面网。
实施例1
本实施例提供一种具有荒漠伪装迷彩的P波段雷达衰减轻质结构，该P波段雷达衰减轻质结构由骨架网、切花面网和若干骨架组成；所述骨架绑扎在所述骨架网上；所述切花面网覆盖在绑扎了骨架的骨架网上，并与骨架、骨架网分别绑扎，通过绑扎所述切花面网，使切花面网形成起伏的切花表面。
骨架网由涤纶纤维编织而成，网眼大小为50mm×50mm。
本实施例还提供一种上述所述P波段雷达衰减轻质结构的制备方法，包括以下步骤：
S1：按照质量份配比聚氨酯树脂43.0％，二甲基甲酰胺40.6％，炭黑4.0％，石墨8.0％，分散剂4.0％，消泡剂0.4％，称取导电涂料的原料，混合均匀，获得导电涂料。
S2：通过涂布机在涤纶方格布表面刮涂导电涂料，烘干，获得导电方格布；增重为24g/m2，导电方格布方阻为230～300Ω/□。
然后在导电方格布表面涂覆荒漠伪装迷彩涂料。
S3：将导电方格布放入切花机中切花，获得表面具有花型的切花面网，裁取1.5倍骨架网表面积的切花面网。
S4：选取碳纤维，将碳纤维浸渍环氧树脂，获得纤维增强复合材料的预浸料；
以纤维增强复合材料的预浸料为原料通过卷制工艺，先做成长管，再通过数控加工成规定尺寸，获得若干骨架。
S5：将骨架按设计图纸通过扎带绑扎在骨架网上，相邻骨架的中心间距是200mm，相邻骨架所构成的平面是相互垂直的。
S6：将骨架根据设计图纸绑扎到骨架网上，再将裁取切花面网覆盖在绑扎了骨架的骨架网上，并按照设定的绑扎方式将切花面网分别绑扎在骨架和骨架网上，获得具有荒漠伪装迷彩的P波段雷达衰减轻质结构。
本实施例制备的具有荒漠伪装迷彩的P波段雷达衰减轻质结构在P波段的平均雷达波反射率达到-11dB。
实施例2
本实施例提供一种具有林地伪装迷彩的P波段雷达衰减轻质结构，该P波段雷达衰减轻质结构由骨架网、切花面网和若干骨架组成；所述骨架绑扎在所述骨架网上；所述切花面网覆盖在绑扎了骨架的骨架网上，并与骨架、骨架网分别绑扎，通过绑扎所述切花面网，使切花面网形成起伏的切花表面。
骨架网由涤纶纤维编织而成，网眼大小为50mm×50mm。
本实施例还提供一种上述所述P波段雷达衰减轻质结构的制备方法，包括以下步骤：
S1：按照质量份配比聚氨酯树脂43.0％，二甲苯20.6％，甲苯20％，炭黑2.0％，石墨10.0％，分散剂4.0％，消泡剂0.4％，称取导电涂料的原料，混合均匀，获得导电涂料。
S2：通过涂布机在涤纶方格布表面刮涂导电涂料，烘干，获得导电方格布；增重为42g/m2，导电方格布方阻为130～210Ω/□。
然后在导电方格布表面涂覆林地伪装迷彩涂料。
S3：将导电方格布放入切花机中切花，获得表面具有花型的切花面网，裁取2倍骨架网表面积的切花面网。
S4：选取芳纶纤维，将芳纶纤维浸渍环氧树脂，获得纤维增强复合材料的预浸料；
以纤维增强复合材料的预浸料为原料通过卷制工艺，先做成长管，再通过数控加工成规定尺寸，获得若干骨架。
S5：将骨架按设计图纸通过扎带绑扎在骨架网上，相邻骨架的中心间距是200mm，相邻骨架所构成的平面是相互垂直的。
S6：将骨架根据设计图纸绑扎到骨架网上，再将裁取切花面网覆盖在绑扎了骨架的骨架网上，并按照设定的绑扎方式将切花面网分别绑扎在骨架和骨架网上，获得具有林地伪装迷彩的P波段雷达衰减轻质结构。
本实施例制备的具有林地伪装迷彩的P波段雷达衰减轻质结构在P波段的平均雷达波反射率达到-14dB。
实施例3
本实施例提供一种具有荒漠伪装迷彩的P波段雷达衰减轻质结构，该P波段雷达衰减轻质结构由骨架网、切花面网和若干骨架组成；所述骨架绑扎在所述骨架网上；所述切花面网覆盖在绑扎了骨架的骨架网上，并与骨架、骨架网分别绑扎，通过绑扎所述切花面网，使切花面网形成起伏的切花表面。
骨架网由涤纶纤维编织而成，网眼大小为50mm×50mm。
本实施例还提供一种上述所述P波段雷达衰减轻质结构的制备方法，包括以下步骤：
S1：按照质量份配比丙烯酸树脂41.0％，二甲基甲酰胺42.6％，炭黑3.0％，石墨9.0％，分散剂4.0％，消泡剂0.4％，称取导电涂料的原料，混合均匀，获得导电涂料。
S2：通过涂布机在涤纶方格布表面刮涂导电涂料，烘干，获得导电方格布；增重为40g/m2，导电方格布方阻为150～215Ω/□。
然后在导电方格布表面涂覆荒漠伪装迷彩涂料。
S3：将导电方格布放入切花机中切花，获得表面具有花型的切花面网，裁取1.8倍骨架网表面积的切花面网。
S4：选取碳纤维，将碳纤维浸渍环氧树脂，获得纤维增强复合材料的预浸料；
以纤维增强复合材料的预浸料为原料通过卷制工艺，先做成长管，再通过数控加工成规定尺寸，获得若干骨架。
S5：将骨架按设计图纸通过扎带绑扎在骨架网上，相邻骨架的中心间距是200mm，相邻骨架所构成的平面是相互垂直的。
S6：将骨架根据设计图纸绑扎到骨架网上，再将裁取切花面网覆盖在绑扎了骨架的骨架网上，并按照设定的绑扎方式将切花面网分别绑扎在骨架和骨架网上，获得具有荒漠伪装迷彩的P波段雷达衰减轻质结构。
本实施例制备的具有荒漠伪装迷彩的P波段雷达衰减轻质结构在P波段的平均雷达波反射率达到-12dB。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种P波段雷达衰减轻质结构，其特征在于，所述P波段雷达衰减轻质结构由骨架网、切花面网和若干骨架组成；所述骨架绑扎在所述骨架网上；所述切花面网覆盖在绑扎了骨架的骨架网上，并与骨架、骨架网分别绑扎，通过绑扎所述切花面网，使切花面网形成起伏的切花表面；所述骨架由纤维增强复合材料的预浸料通过卷制工艺，先做成长管，再通过数控加工成规定尺寸而成；
所述骨架是按照设计图纸通过扎带绑扎在骨架网上，相邻骨架的中心间距是200mm，相邻骨架所构成的平面是相互垂直的；
所述切花面网起伏的高度根据P波段的波长进行设计，同时通过调整所述骨架的直径来调整起伏的高度。
2.如权利要求1所述的P波段雷达衰减轻质结构，其特征在于，所述骨架网由涤纶纤维编织而成，网眼大小为5cm×5cm。
3.如权利要求1所述的P波段雷达衰减轻质结构，其特征在于，
所述纤维增强复合材料包括树脂和纤维；
所述树脂为环氧树脂、乙烯基树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂和聚酰亚胺树脂中的一种；
所述纤维为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维和玄武岩纤维中的至少一种。
4.如权利要求3所述的P波段雷达衰减轻质结构，其特征在于，所述骨架的直径为145mm，长度为5mm，壁厚为0.5mm，重量小于3.5g，直径方向受压变形时变形量与直径之比大于60%不破坏。
5.如权利要求1所述的P波段雷达衰减轻质结构，其特征在于，所述切花面网由导电方格布通过切花机切割花型而形成；所述导电方格布由涤纶方格布和导电涂料组成，所述导电涂料刮涂在所述涤纶方格布上。
6.如权利要求5所述的P波段雷达衰减轻质结构，其特征在于，所述导电方格布的方阻为40~400Ω/□，通过每平方方格布的增重来控制导电方格布的方阻。
7.如权利要求5所述的P波段雷达衰减轻质结构，其特征在于，所述导电涂料中各组分质量百分比为：树脂30~50%，溶剂30~50%，炭黑1~5%，石墨3~12%，分散剂1~5%和消泡剂0.1~0.5%。
8.如权利要求7所述的P波段雷达衰减轻质结构，其特征在于，所述树脂为聚氨酯树脂、环氧树脂和丙烯酸树脂中的一种；
所述溶剂为甲苯、二甲苯、环己酮、二氯甲烷、丙酮、二甲基甲酰胺、甲基吡咯烷酮和醋酸丁酯中的至少一种；
所述炭黑的视比容≥4.5 cm3/g，吸碘值≥650 g/kg，电阻率≤1Ω*m，pH值为7~8。
9.一种如权利要求1~8任一项所述的P波段雷达衰减轻质结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将骨架根据设计图纸绑扎到骨架网上，再将切花面网覆盖在绑扎了骨架的骨架网上，并按照设定的绑扎方式将切花面网分别绑扎在骨架和骨架网上，获得P波段雷达衰减轻质结构。
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