[发明专利]一种宽频隐身进气道及其制备方法

说明书

本发明属于飞行器进气道领域，具体涉及一种适用于小口径通道的宽频隐身进气道。该进气道由吸波涂层进口段、吸波周期结构出口段组成，吸波涂层进口段和吸波周期结构出口段以进气道最小截面为分界。吸波涂层进口段为进口段金属基材表面应用基于铁磁性吸收剂的吸波涂层。吸波周期结构出口段从外到里由透波蒙皮、周期结构单元层、电磁屏蔽层组成。应用该适用于小口径通道的宽频隐身进气道，可解决小口径进气道通道深处吸波涂层施工工艺复杂、维护困难、存在脱落风险等问题，同时占用空间小，且具备吸波频带宽、吸波性能好的优异隐身性能，大幅降低进气道对飞行器前向雷达隐身性能的影响。

技术领域

本发明属于飞行器隐身技术领域，具体涉及合采用吸波结构单元和吸波涂层材料的宽频隐身进气道及其制备方法。

背景技术

进气道是飞行器前向最主要的雷达散射源之一，影响飞行器的隐身性能和战场生存率，需采取隐身措施降低其雷达散射截面(RCS)。目前进气道应用的隐身材料技术方案存在以下不足：

目前进气道方案主要采用在唇口及通道表面涂覆雷达吸波涂层的方案，以采用单一涂层为主，进气道隐身效果受限于涂层性能，往往只能实现窄频隐身；中国专利《一种应用吸波材料的腔体结构》(授权号：ZL 201911154550.8)公布了一种基于腔体电磁散射特征进行分区应用不同吸波材料而实现宽频隐身的腔体隐身方案，但该方案所用应用多种不同吸波频段的吸波涂层，造成施工工艺复杂化、维护困难、产品质量风险等问题。

中国专利《一种进气道内壁面电磁隐身套筒结构》(申请号：202010047064.2)公布了一种透波内壁面与进气道主体结构空隙中填充吸波涂层或PMI泡沫层的电磁隐身套筒结构，其不足之处在于，此类隐身套筒的吸波结构形式若想实现低频隐身，则需占用过大的厚度空间，难以满足实际工程应用。

中国专利《一种隔热隐身耐高温进气道及其制备方法》(申请号：CN201710889740.9)、《一种兼容雷达隐身与红外隐身的耐高温进气道及其制备方法》(申请号：CN 201710890901.6)、《一种宽频高温吸波进气道及其制备方法》(授权号：ZL201618009052.5)等专利公布了多种陶瓷基复合材料隐身进气道，但均存在成本昂贵、工艺复杂等特点，不适用于亚声速飞行器进气道隐身应用。

发明内容

基于上述不足和应用需求，本发明公开了一种适用于小口径通道的宽频隐身进气道及其制备方法，根据进气道各区域雷达散射特性的差异，对通道进口段、通道出口段采取不同的隐身措施。其中，考虑到低频雷达波主要作用于通道进口段部位，同时通道进口段部位便于吸波涂层施工操作，对通道进口段应用低频隐身性能优异的铁磁性吸波涂层，对低频雷达波进行吸收，少量进入通道出口段的雷达波在多次反射后经通道进口段进行二次吸收，实现进气道低频雷达隐身，并解决吸波结构进气道对L波段及更低频雷达波吸收效果有限的问题；由于高频雷达波更容易进入进气道通道出口段，对通道出口段应用高频吸波效果好且厚度较薄的单层或多层吸波周期结构，实现进气道高频雷达隐身；为消除吸波涂层进口段与吸波周期结构出口段对接产生的电不连续对进气道隐身性能的影响，提出过渡段设计，采用渐变型吸波周期结构过渡处理，匹配进口段吸波涂层与出口段吸波周期结构之间的电磁性能差异，避免产生散射回波，或采用锯齿形对接方式，将电不连续产生的散射回波偏离重点威胁角域；通过应用吸波涂层进口段、吸波周期结构出口段及过渡段设计，在确保施工工艺简单、厚度空间小(进气道整体厚度可控制在7mm以内)的同时，实现进气道宽频隐身性能，保证进气道结构力学性能，贴合工程化应用。本发明同时给出了一种上述宽频隐身进气道的制备方法。其中，对于通道进口段均外翻的进气道，通道进口段采用吸波涂层制备采用喷涂或刷涂工艺，对于通道进口段存在施工距离小于喷涂雾化距离的进气道，通道进口段采用刷涂工艺，该方法相比纯吸波结构方案的进气道，在制备方面解决了因进口段外形复杂带来的模具制备复杂且脱模困难等问题；吸波周期结构出口段采用预浸料热压罐或模压整体成型方案，通过胶粘及螺接方案与金属基材连接，相比纯吸波涂层进气道，解决了进气道隐身施工工艺复杂、维护困难且容易带来质量风险的难题。