无人机载雷达结构轻型化设计与成型技术研究

发布时间：2017-10-15 08:20

  本文关键词：无人机载雷达结构轻型化设计与成型技术研究

  更多相关文章： 无人机 复合材料 雷达 力学性能 成型

【摘要】：现今世界,无人机领域取得长足发展,其中一个发展趋势是滞空时间长、侦察距离远。外军的侦察无人机滞空的时间可达40小时以上、最大侦察距离可达300公里以上,这使其有能力长时间在防区外执行作战使命。为了使雷达看得更清晰,大尺寸的无人机载雷达已成为不可缺少的负载设备之一,但其重量将直接影响到无人机滞空的时间,进而影响其作战能力。本课题将依托某无人机载雷达的工程研制,针对其总体方案要求,在多年雷达研制经验的积累基础上,对雷达结构轻型化设计和成型技术进行研究,实现设备的减重要求,并完成雷达整机的制造和测试验证。根据雷达的功能、重量、体积要求,常规材料已无法满足设备的轻型化需求,因此需采用特种复合材料作为雷达的结构件材料,实现设备的轻型化要求。对复合材料的各种特性进行对比研究,挑选出E玻璃纤维、石英玻璃纤维和芳纶III三种材料作为结构设计用备选材料。针对三种材料的各项力学性能以及电性能指标进行分析对比,初步选用芳纶III作为本课题无人机载雷达结构轻型化设计的主要材料。针对该无人机载雷达的结构功能组成以及重量分配情况,确立以雷达前端组合中的伺服框架轻型化设计为主,终端组合轻量化设计为辅的方案。伺服框架采用芳纶III复合材料进行设计,运用桁架与加强筋相结合的结构形式进行设计,建立UG三维模型,模拟测试达到减重要求。对三维模型进行简化,并通过对雷达的结构有限元分析,对其应力结果、模态结果、位移结果进行分析初步证明复合材料伺服框架结构的刚度强度符合指标要求。通过对各类复合材料的成型工艺的比较研究,掌握了一套芳纶III纤维复合材料的加工工艺,并最终完成了整个雷达的生产制造。完成了对该无人机载雷达实物整机的冲击以及振动试验,通过其曲线结果分析,验证了其相关力学性能满足结构设计要求。最终通过本课题的研究,雷达重量相比金属材料减重18kg以上,完成了某无人机载雷达结构轻型化设计及成型制造,为复合材料在雷达结构设计上的推广应用积累了宝贵的经验。
【关键词】：无人机 复合材料 雷达 力学性能 成型
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN959;V279
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 无人机的现状与展望11-14
• 1.2 国内外无人机载雷达载荷研究现状14-17
• 1.3 研究目标及内容17-19
• 1.3.1 研究目标17-18
• 1.3.2 研究内容18-19
• 第二章 轻型复合材料的研究与选择19-29
• 2.1 引言19
• 2.2 复合材料浅析19-21
• 2.2.1 复合材料概述19-20
• 2.2.2 复合材料与金属材料的对比20-21
• 2.3 复合材料的研究及选用21-28
• 2.3.1 透波复合材料的研究及选用21-22
• 2.3.2 芳纶III材料特性研究22-27
• 2.3.3 芳纶III材料的应用方向27-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第三章 某无人机载雷达结构轻型化设计29-48
• 3.1 雷达结构的组成29
• 3.2 雷达设备安装29-30
• 3.2.1 前端组合安装29-30
• 3.2.2 终端组合安装30
• 3.3 结构轻型化设计30-46
• 3.3.1 伺服转台轻型化设计32-37
• 3.3.2 终端组合轻型化设计37-39
• 3.3.3 结构仿真验证39-46
• 3.4 本章小结46-48
• 第四章 复合材料加工成型技术研究48-61
• 4.1 复合材料预成型技术48-49
• 4.1.1 编织工艺48
• 4.1.2 缝合和穿刺工艺48-49
• 4.2 复合材料零件成型技术49-51
• 4.2.1 热压罐成型49
• 4.2.2 真空袋成型49
• 4.2.3 拉挤成型49-50
• 4.2.4 模压成型50
• 4.2.5 缠绕成型50
• 4.2.6 铺放成型50
• 4.2.7 树脂转移成型50-51
• 4.3 复合材料零件加工技术51-52
• 4.3.1 常规零件加工技术51
• 4.3.2 特种加工技术51-52
• 4.4 伺服框架复合材料加工成型技术研究52-60
• 4.4.1 复合材料准备52-53
• 4.4.2 复合材料预成型53-55
• 4.4.3 复合材料零件成型55-58
• 4.4.4 复合材料零件加工58-59
• 4.4.5 复合材料装配59-60
• 4.5 本章小结60-61
• 第五章 某无人机载雷达的实物测试验证61-80
• 5.1 雷达整机冲击测试61-67
• 5.1.1 目的与应用61
• 5.1.2 试验条件61
• 5.1.3 试验设备61-62
• 5.1.4 试验控制62
• 5.1.5 试验过程62
• 5.1.6 测试监测点布置62-63
• 5.1.7 试验结果63-67
• 5.2 雷达整机振动测试67-78
• 5.2.1 试验目的67
• 5.2.2 试验条件67-68
• 5.2.3 试验设备68
• 5.2.4 试验控制68-69
• 5.2.5 试验过程69
• 5.2.6 测试监测点布置69-70
• 5.2.7 试验结果70-78
• 5.3 无人机载雷达它机试飞测试78-79
• 5.4 本章小结79-80
• 第六章 结论80-82
• 致谢82-83
• 参考文献83-85

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张纯学;先进机载雷达实现关键里程碑[J];飞航导弹;2004年06期

2 黄幼彤;;未来的机载雷达[J];飞航导弹;1992年05期

3 周立树;机载雷达空地状态的工程实践[J];火力与指挥控制;1994年03期

4 曾振富;机载雷达的空对地功能[J];火力与指挥控制;1995年03期

5 李振初;俄国机载雷达揭迷[J];电子对抗技术;1995年01期

6 辛健成;;欧洲两项机载雷达研制计划[J];现代兵器;1997年06期

7 李士国,储晓彬,单荣光,倪晋麟;机载雷达对舰船成像[J];现代雷达;1999年03期

8 左平;1553B总线在机载雷达中的应用[J];现代雷达;2000年01期

9 赵拥军;机载雷达新技术及在作战中的运用[J];国际航空;2000年08期

10 于霖冲;复合材料机载雷达罩机电性能设计技术的研究[J];沈阳航空工业学院学报;2000年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 刘烽;毛继志;许家栋;;一种新型的机载雷达射频仿真系统设计方案[A];第十二届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2002年

2 张海燕;;机载雷达大系统的开发[A];四川省电子学会雷达与火控、电子线路与系统专业委员会学术交流会10周年优秀论文集[C];2006年

3 张海燕;;我国机载雷达需走跨越式发展道路[A];四川省电子学会雷达与火控、电子线路与系统专业委员会学术交流会10周年优秀论文集[C];2006年

4 陈兆军;丁庆贤;吴俊伟;;沿海气候环境对机载雷达设备的影响和维护[A];2011航空维修理论研究及技术发展学术交流会论文集[C];2011年

5 许光运;丁庆贤;;浅谈战时闸门是航空机载雷达对抗技术[A];2011航空维修理论研究及技术发展学术交流会论文集[C];2011年

6 刘晓春;;高性能机载雷达罩电性能优化设计方法[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

7 严诺;;某机载雷达天线吊舱结构设计及力学分析[A];2005年机械电子学学术会议论文集[C];2005年

8 韩志钢;唐尧;段芳芳;牟聪;;直升机载雷达对地目标跟踪滤波研究[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年

9 鞠金山;;某机载雷达的电源组件防护技术[A];第四届电子产品防护技术研讨会论文集[C];2004年

10 禹倩;陈红玉;;机载雷达整机环试自动监测系统的设计与实现[A];江苏省电子学会2010年学术年会论文集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前7条

1 魏刚　刘江平　　;“空中鹰眼”：机载雷达[N];解放军报;2003年

2 记者　田学科;以开发新一代机载雷达预警接收机[N];科技日报;2006年

3 记者承京;六○七所加快实施全面整合步伐[N];中国航空报;2003年

4 陆凌期;六○七所新型雷达无故障通过定型试飞[N];中国航空报;2003年

5 朱明辉 孟月民;我省机载雷达技术国内领先[N];安徽日报;2004年

6 张建　张坤;初晓军擦亮海天“千里眼”[N];解放军报;2004年

7 记者 王艳红;隐形飞机不隐[N];新华每日电讯;2002年

中国博士学位论文全文数据库 前5条

1 张朋;机载雷达信号动态实时测试技术研究[D];电子科技大学;2015年

2 范西昆;机载雷达空时自适应处理算法及其实时实现问题研究[D];国防科学技术大学;2006年

3 薛巍;基于DPCA的机载雷达主杂波自适应抑制技术研究[D];电子科技大学;2001年

4 胡文琳;机载雷达恒虚警率检测方法研究[D];国防科学技术大学;2007年

5 唐斌;机载雷达Krylov子空间STAP算法研究[D];电子科技大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 宋飞;多机协同条件下机载雷达的效能评估研究[D];郑州大学;2015年

2 任娅;机载雷达非自适应杂波抑制方法及应用研究[D];西安电子科技大学;2015年

3 刘红亮;机载雷达非均匀检测和杂波抑制方法研究[D];西安电子科技大学;2016年

4 王自;某型机载雷达控制系统设计与平台补偿算法研究[D];西安电子科技大学;2015年

5 张尧;无人机载雷达结构轻型化设计与成型技术研究[D];电子科技大学;2016年

6 唐政;目标特性和噪声干扰对机载雷达探测系统的影响研究[D];西北工业大学;2006年

7 刘健;机载雷达通用自动测试系统的设计[D];南京理工大学;2008年

8 韩丽娟;双基地机载雷达杂波抑制技术的研究[D];电子科技大学;2008年

9 史永奇;现代机载雷达系统信息融合算法的研究[D];西北工业大学;2005年

10 阮锋;机载雷达环境仿真与动目标检测[D];西安电子科技大学;2006年

，

本文编号：1036053