[发明专利]PMI泡沫夹层飞机雷达罩及其制造方法

说明书

一种PMI泡沫夹层飞机雷达罩，包括凹面罩体和法兰环，凹面罩体和法兰环是由蒙皮层、罩体粘接层和PMI泡沫夹心层构成。其制造方法包括法兰泡沫坯件铣切成型、罩体PMI泡沫坯件分块成型、蒙皮粘接成型固化等工艺步骤。本发明产品具有重量轻、刚度好、信号稳定的优点，完全能满足设计所需的电性能、力学性能和耐环境性能测试指标要求。本发明的PMI泡沫夹层分块成型工艺，平板泡沫热成型弯曲后，泡沫厚度变化量小，最大限度满足了雷达罩的电性能要求，有效杜绝了整体成型工艺成型后泡沫密度和厚度变化量大，进而导致的透波性能变差的问题。

技术领域

本发明涉及一种飞机雷达罩及其制造方法，尤其是涉及一种聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫夹层雷达罩及其制造方法。

背景技术

飞机雷达罩通常采用单层薄壁玻璃纤维复合材料、蜂窝夹层玻璃纤维复合材料。单层薄壁玻璃纤维复合材料雷达罩重量大、易变形；蜂窝夹层玻璃纤维复合材料由于蜂窝的各向异性，在信号大角度入射时信号变差。

中国专利201610251585.3名称为《一种薄壁泡沫夹层结构复合材料天线罩制备方法》中公布了一种泡沫夹层结构天线罩制造方法。其中泡沫层采用整块泡沫加工，浪费了90％以上的材料，且加工时间长，成本高，不利于批量生产。

中国专利200510021884.X名称为《PMI泡沫夹层结构的热成型方法》专利中公开了一种PMI泡沫热成型方法。该方法主要包括采用真空袋/烘箱或真空袋/热压罐成型技术。但是用整块PMI泡沫平板热成型凹面雷达罩，其泡沫夹层成型加工难度大、易破损，次品率高，且成型后泡沫密度和厚度变化，使透波性能变差。如何解决PMI泡沫夹层结构天线罩制备的加工困难的难题，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的问题在于提供一种PMI泡沫夹层飞机雷达罩。

本发明采用如下技术方案，包括：凹面罩体和法兰环，所述凹面罩体由蒙皮层、罩体粘接层和第一夹心层构成，蒙皮层包括上蒙皮和下蒙皮，所述蒙皮层采用玻璃纤维预浸料，所述第一夹心层采用PMI泡沫；所述法兰环由法兰蒙皮层、法兰粘接层和第二夹心层构成，所述法兰蒙皮层采用玻璃纤维预浸料，所述法兰粘接层采用环氧胶膜，所述第二夹心层采用PMI泡沫，所述法兰环是径向截面成三角形的环状体，所述法兰环设有与凹面罩体的上端边口相匹配的粘接面；所述法兰环的粘接面与凹面罩体的上端边口相粘接。

一种改进是，所述法兰环以预埋方式设置有金属连接件。

本发明要解决的另一个问题在于提供一种PMI泡沫夹层飞机雷达罩的制造方法。

一种PMI泡沫夹层飞机雷达罩的制造方法，包括如下步骤：

步骤1、材料和模具准备：备好玻璃纤维预浸料、PMI泡沫、环氧胶膜、罩体成型模具、法兰环成型模具，泡沫裁切模具；

步骤2、法兰环的加工：常规法铣切加工成法兰泡沫坯件，在法兰泡沫坯件的三个对应表面依次包覆环氧胶膜、玻璃纤维预浸料裁切片，放入法兰成型模具，再铺设带孔隔离膜、真空袋膜，抽真空加热固化，固化温度120℃-150℃，然后脱模，备用；

步骤3、第一夹心层的加工：a、根据凹面罩体整体尺寸，采用分块成型法裁切数片长条形的第一夹心层泡沫坯件，备用；

b、选取1片第一夹心层泡沫坯件，将其铺设到罩体成型模具上对应的区域，铺设带孔隔离膜、透气毡、真空袋膜，抽真空加热成型，加热温度190-205℃，固化时间1小时，待罩体成型模具温度冷却至50℃以下脱模；重复本步骤，完成各片第一夹心层泡沫坯件的成型；c、在泡沫裁切模具上将各片第一夹心层泡沫坯件裁切为设计尺寸；

步骤4、上蒙皮和下蒙皮的裁切：根据凹面罩体整体尺寸，用玻璃纤维预浸料裁切好上蒙皮和下蒙皮；