耐高温柔性吸波结构研究
发布时间：2021-06-02 18:58
智能高速飞行器可以根据不同的作战任务灵活的改变外形,外表温度随着飞行高度和速度快速增加的同时也迅速上升,这就要求加载在飞行器表面的吸波结构同时具有优异的柔性和耐高温性能。超材料吸波结构以其高效灵活、易于设计、应用方便等优点在雷达隐身技术中占有重要的位置,然而,现阶段研制的吸波结构往往功能单一,没有兼顾柔性和耐高温性能,因而难以适用于智能高速飞行器的隐身需求。本文以耐高温柔性吸波结构为研究对象,通过仿真优化、配方调整、性能测试、制备工艺改进等手段,总结高温环境下结构型吸波材料性能变化的规律及原因,解决超材料吸波结构不能同时兼顾柔性轻质、宽带吸波和耐高温的难题。具体的研究内容和成果如下:1.针对柔性吸波材料吸波频带较窄的问题,以石墨烯阻抗膜为电磁调控功能层,通过仿真软件优化出了一种厚度小于3 mm,7.9218.66 GHz雷达吸收率大于90%的周期结构宽频带雷达吸波材料,并计算了该吸波材料弯曲状态下的吸波性能。针对该吸波材料结构固定后无法调谐的问题,通过引入Al2O3偏压层和外加偏压调节石墨烯的电导率,实现了GHz频段吸波...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
英国BAE公司自适应无人机假想图[7]
电子科技大学硕士学位论文2验，这就要求飞行器在突防攻击过程中不仅要机动灵活，还应具备宽频带隐身的能力。图1-2THAAD系统示意图此外，当新一代智能变形飞行器高速飞行时，由于飞行马赫数较高，产生气动加热的现象，伴随着飞行器表面温度的快速升高[12]。如图1-3(a)，当飞行器飞行高度为20公里，飞行速度为5Ma，飞行仰角为10°时，迎风面机身中心线温度可达400℃，且距离飞行器前端越近温度越高；如图1-3(b)，当飞行高度增加到53公里，飞行速度增加到11.44Ma，飞行仰角增加到35.8°时，迎风面机身中心线温度则高达1300℃[13]。常温雷达吸波材料将无法在上述情况下使用，因此，新一代军事飞行器对耐高温雷达吸波材料的需求非常迫切。(a)(b)图1-3机身温度与飞行马赫数的关系[13]。(a)迎风面和背风面机身中心线处温度分布；(b)迎风面机身中心线温度分布基于以上分析，耐高温柔性雷达吸波结构已成为新一代智能变形高速飞行器等武器装备的关键材料。针对我军新一代军事飞行器对宽带隐身/耐高温/机械柔性一体化结构的应用需求，探索高温环境中飞行器的隐身机制，开展耐高温柔性
电子科技大学硕士学位论文2验，这就要求飞行器在突防攻击过程中不仅要机动灵活，还应具备宽频带隐身的能力。图1-2THAAD系统示意图此外，当新一代智能变形飞行器高速飞行时，由于飞行马赫数较高，产生气动加热的现象，伴随着飞行器表面温度的快速升高[12]。如图1-3(a)，当飞行器飞行高度为20公里，飞行速度为5Ma，飞行仰角为10°时，迎风面机身中心线温度可达400℃，且距离飞行器前端越近温度越高；如图1-3(b)，当飞行高度增加到53公里，飞行速度增加到11.44Ma，飞行仰角增加到35.8°时，迎风面机身中心线温度则高达1300℃[13]。常温雷达吸波材料将无法在上述情况下使用，因此，新一代军事飞行器对耐高温雷达吸波材料的需求非常迫切。(a)(b)图1-3机身温度与飞行马赫数的关系[13]。(a)迎风面和背风面机身中心线处温度分布；(b)迎风面机身中心线温度分布基于以上分析，耐高温柔性雷达吸波结构已成为新一代智能变形高速飞行器等武器装备的关键材料。针对我军新一代军事飞行器对宽带隐身/耐高温/机械柔性一体化结构的应用需求，探索高温环境中飞行器的隐身机制，开展耐高温柔性
【参考文献】：
期刊论文
[1]战术弹道导弹拦截技术研究现状及趋势[J]. 任新联,李刚. 飞航导弹. 2019(07)
[2]超材料吸波结构的电磁-热能转换研究[J]. 赵强,于坤,宋镇江,龚新刚,何泓材. 电子元件与材料. 2018(07)
[3]高超声速滑翔弹头防御策略分析与仿真研究[J]. 黄梓宸,张雅声,刘瑶. 现代防御技术. 2018(03)
[4]基于集总电阻的超宽频带超材料吸波体设计[J]. 程用志,陈岱付,程佳露,熊郧安. 华中科技大学学报(自然科学版). 2018(01)
[5]BAE公司发布新型“自适应无人机”概念[J]. 申淼. 防务视点. 2017(Z1)
[6]智能变形导弹变形机理及协调控制机制研究[J]. 魏东辉,陈万春,李娜英,徐骋. 战术导弹技术. 2016(02)
[7]一种基于石墨烯的超宽带吸波器[J]. 姜彦南,王扬,葛德彪,李思敏,曹卫平,高喜,于新华. 物理学报. 2016(05)
[8]基于石墨烯结合亚波长金属结构的太赫兹宽带动态吸收器[J]. 顾钰,王民,蒲明博,胡承刚,罗先刚. 光电工程. 2016(01)
[9]飞行器用透波材料及天线罩技术研究进展[J]. 杨洁颖,吕毅,张春波,郝强,郭世峰. 宇航材料工艺. 2015(04)
[10]雷达隐身技术的研究现状及其展望[J]. 陶宇,陶志萍. 材料导报. 2011(11)
硕士论文
[1]石墨烯制备及导电性能的研究[D]. 王庆凯.北京印刷学院 2015
[2]高速无人机滑翔轨道导航与控制系统设计[D]. 孟娜娜.大连理工大学 2013
[3]高超声速飞行器气动加热特性及其计算方法研究[D]. 李会萍.上海交通大学 2010
本文编号：3210573
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
英国BAE公司自适应无人机假想图[7]
电子科技大学硕士学位论文2验，这就要求飞行器在突防攻击过程中不仅要机动灵活，还应具备宽频带隐身的能力。图1-2THAAD系统示意图此外，当新一代智能变形飞行器高速飞行时，由于飞行马赫数较高，产生气动加热的现象，伴随着飞行器表面温度的快速升高[12]。如图1-3(a)，当飞行器飞行高度为20公里，飞行速度为5Ma，飞行仰角为10°时，迎风面机身中心线温度可达400℃，且距离飞行器前端越近温度越高；如图1-3(b)，当飞行高度增加到53公里，飞行速度增加到11.44Ma，飞行仰角增加到35.8°时，迎风面机身中心线温度则高达1300℃[13]。常温雷达吸波材料将无法在上述情况下使用，因此，新一代军事飞行器对耐高温雷达吸波材料的需求非常迫切。(a)(b)图1-3机身温度与飞行马赫数的关系[13]。(a)迎风面和背风面机身中心线处温度分布；(b)迎风面机身中心线温度分布基于以上分析，耐高温柔性雷达吸波结构已成为新一代智能变形高速飞行器等武器装备的关键材料。针对我军新一代军事飞行器对宽带隐身/耐高温/机械柔性一体化结构的应用需求，探索高温环境中飞行器的隐身机制，开展耐高温柔性
电子科技大学硕士学位论文2验，这就要求飞行器在突防攻击过程中不仅要机动灵活，还应具备宽频带隐身的能力。图1-2THAAD系统示意图此外，当新一代智能变形飞行器高速飞行时，由于飞行马赫数较高，产生气动加热的现象，伴随着飞行器表面温度的快速升高[12]。如图1-3(a)，当飞行器飞行高度为20公里，飞行速度为5Ma，飞行仰角为10°时，迎风面机身中心线温度可达400℃，且距离飞行器前端越近温度越高；如图1-3(b)，当飞行高度增加到53公里，飞行速度增加到11.44Ma，飞行仰角增加到35.8°时，迎风面机身中心线温度则高达1300℃[13]。常温雷达吸波材料将无法在上述情况下使用，因此，新一代军事飞行器对耐高温雷达吸波材料的需求非常迫切。(a)(b)图1-3机身温度与飞行马赫数的关系[13]。(a)迎风面和背风面机身中心线处温度分布；(b)迎风面机身中心线温度分布基于以上分析，耐高温柔性雷达吸波结构已成为新一代智能变形高速飞行器等武器装备的关键材料。针对我军新一代军事飞行器对宽带隐身/耐高温/机械柔性一体化结构的应用需求，探索高温环境中飞行器的隐身机制，开展耐高温柔性
【参考文献】：
期刊论文
[1]战术弹道导弹拦截技术研究现状及趋势[J]. 任新联,李刚. 飞航导弹. 2019(07)
[2]超材料吸波结构的电磁-热能转换研究[J]. 赵强,于坤,宋镇江,龚新刚,何泓材. 电子元件与材料. 2018(07)
[3]高超声速滑翔弹头防御策略分析与仿真研究[J]. 黄梓宸,张雅声,刘瑶. 现代防御技术. 2018(03)
[4]基于集总电阻的超宽频带超材料吸波体设计[J]. 程用志,陈岱付,程佳露,熊郧安. 华中科技大学学报(自然科学版). 2018(01)
[5]BAE公司发布新型“自适应无人机”概念[J]. 申淼. 防务视点. 2017(Z1)
[6]智能变形导弹变形机理及协调控制机制研究[J]. 魏东辉,陈万春,李娜英,徐骋. 战术导弹技术. 2016(02)
[7]一种基于石墨烯的超宽带吸波器[J]. 姜彦南,王扬,葛德彪,李思敏,曹卫平,高喜,于新华. 物理学报. 2016(05)
[8]基于石墨烯结合亚波长金属结构的太赫兹宽带动态吸收器[J]. 顾钰,王民,蒲明博,胡承刚,罗先刚. 光电工程. 2016(01)
[9]飞行器用透波材料及天线罩技术研究进展[J]. 杨洁颖,吕毅,张春波,郝强,郭世峰. 宇航材料工艺. 2015(04)
[10]雷达隐身技术的研究现状及其展望[J]. 陶宇,陶志萍. 材料导报. 2011(11)
硕士论文
[1]石墨烯制备及导电性能的研究[D]. 王庆凯.北京印刷学院 2015
[2]高速无人机滑翔轨道导航与控制系统设计[D]. 孟娜娜.大连理工大学 2013
[3]高超声速飞行器气动加热特性及其计算方法研究[D]. 李会萍.上海交通大学 2010
本文编号：3210573
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3210573.html
