某型号天线罩的电气结构设计

摘要

随着现代科学技术的不断发展，航天技术飞速进步，无线电通讯、制导技术在航天领域广泛应用。天线罩是保护天线在恶劣环境条件下能够正常工作的重要部件，在航天产品上的应用越来越广泛。最早应用于飞行器的天线罩可以追溯到第二次世界大战。上世纪50年代初，以美国、西欧为代表的西方国家和前苏联就开始了各种类型天线罩的研究工作，经过几十年的发展，美国和前苏联（俄罗斯）的天线罩设计水平突飞猛进，尤其是在电气结构设计方面，已经达到非常高的水平。我国于50年代末期开始进行天线罩的研究工作，走的是一条“自行设计、联合攻关、探索前进”的道路。经过长时间的努力，在天线罩的设计水平上也取得了长足的发展，计算机辅助设计、辅助制造和辅助测试也得到了一定的应用，但技术水平还是明显落后于美国和前苏联（俄罗斯）等国家。 进攻性战术弹道导弹技术的大力发展催生了反导技术，以美国的“爱国者”为代表的防御性反导、防空武器系统迅速研发并装备部队，给常规战术弹道导弹构成了巨大的威胁。在这一背景下，常规战术弹道导弹的突防技术应运而生，突防已经成为新一代常规战术弹道导弹所必须具备的基本功能。反辐射导弹技术是实现突防最直接的方式。弹载反辐射导弹是一种将反辐射技术同战术弹道导弹相结合的先进突防技术，是一种全新的应用方式。弹载反辐射导弹在工作过程中以高超音速飞行，其再入环境十分恶劣，位于其头部最前端的天线罩将承受严重气动加热和气动加载，同时还要满足电性能的要求，确保打击精度，对天线罩的热、力、电气性能要求极高，电气结构设计难度极大。因此天线罩技术被称为反辐射导弹的五大关键性支撑技术之一。 本文详细介绍了某型号天线罩的电气结构设计、测试、试验、优化的整个过程。从天线罩壁厚结构形式、天线罩材料的选择入手，按照电气性能指标开展电气结构的理论设计。由于半波壁结构壁厚偏大导致天线罩内部空间过小，因此选用了薄壁结构，石英陶瓷材料由于无法承受工作过程中强烈的机械冲击，采用了石英纤维增强石英的三向石英材料，这种韧性好、强度高的新型陶瓷基复合材料具有的各向异性给电气结构设计工作带来了一定的困难，通过强度计算、电气性能计算、测试、修正，首先选用了3mm壁厚，其电气性能测试满足要求，但未能通过力学性能、防热和抗烧蚀性能试验的考核。对壁厚进行优化、计算和实际测试后，选用了6mm壁厚，其电气性能测试满足要求，并通过力学性能、防热和抗烧蚀性能试验的考核，最终确定了天线罩的电气结构。按照确定的结构研制、生产的天线罩产品通过了大量地面试验和飞行试验的考核，性能完全满足要求，为天线罩和某型号产品的研制扫清了障碍、创造了条件，天线罩的电气结构设计工作达到了预期的目的，取得了良好的效果。

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第一章绪论

1.1天线罩概况

1.2本课题的来源和意义

1.3小结

第二章某型号天线罩的电气结构的理论设计、测试和优化

2.1某型号天线罩的电气性能要求

2.2某型号天线罩材料的选择

2.3某型号天线罩外形的确定

2.4某型号天线罩电气结构的选择、理论计算、测试、性能试验和优化

2.5应用与效果

2.6小结

第三章结论与展望

3.1某型号天线罩电气结构设计的意义

3.2某型号天线罩电气结构设计的学术性

3.3后续工作展望

致谢

参考文献