[发明专利]一种天线罩结构、其成型方法及其模具

说明书

技术领域

本发明涉及树脂基复合材料天线罩设计及制备技术领域，具体涉及一种天线罩结构、其成型方法及其模具。

背景技术

天线罩是制导系统的关键部件，起着保护制导系统免受气动飞行时恶劣环境条件的侵害作用，又是制导控制回路的一个环节，必须保证天线微波能量无畸变的发射与接收。因此，天线罩是一个集气动、结构和电气性能于一体的特殊产品，对制导系统的性能有着举足轻重的影响。

石英陶瓷材料是目前超高速天线罩上经常使用的一种材料，与有机复合材料相比，其密度较大，而且石英陶瓷材料难以钻孔或攻螺纹，罩体与舱体之间必须通过高密度的低膨胀合金钢连接环进行过渡连接，不仅重量重，而且工艺复杂。

有机透波复合材料如石英纤维增强氰酸酯、聚酰亚胺等虽然具有良好的机械性能和透波性能，但其使用温度一般再500℃以上，逐渐不能适应工作温度越来越高的天线罩的应用需求。

含硅芳炔树脂是一种新型的耐高温有机树脂，在树脂的分子结构中，主链含有硅元素的芳基多炔树脂，组成和结构特征赋予其具有无机物功能与有机物特性，具有优异的耐热性能、高温陶瓷化性能、宽频透波性能和力学性能，石英纤维增强含硅芳炔符合材料工作温度可达500℃以上，瞬时耐温可达700℃以上，同时，与石英陶瓷相比，石英纤维增强含硅芳炔符合材料密度小20%以上，抗弯强度可提高1倍以上，在天线罩上应用具有显著的优势。

石英纤维增强含硅芳炔复合材料可采用树脂传递塑模（RTM）成型工艺制备成天线罩，通过合适的结构与工艺设计，可在天线罩根部预埋连接件，使天线罩与舱体可直接相连，而不必采用连接环进行过渡连接，从而极大地减轻了结构重量，同时也简化了天线罩的连接工艺，提高了连接的可靠性。

专利CN104149228A《一种玻璃钢天线罩的一体化成型模具及成型方法》介绍了一种嵌装圆螺母的玻璃钢天线罩的成型方法，其天线罩结构为方槽型，采用热压成型工艺，金属嵌件是在成型过程中通过胶接方式与罩体相连；专利CN103286957A《玻璃钢的制备方法、玻璃钢天线罩及其制备》介绍了一种玻璃钢天线罩的制备方法，通过在树脂中增加填料，改善了机械强度，降低了介电损耗，成型工艺为手糊工艺，天线罩中内没有金属嵌件；专利CN103553696A《耐高温耐烧蚀天线罩罩体的制造方法》介绍了一种纤维增强陶瓷基复合材料的成型方法，采用浸渍和烧结成型的方法，其成型方法与有机复合材料天线罩存在较大不同，且天线罩中内没有金属嵌件；论文《导弹天线罩复合材料连接环制造与应用技术研究》介绍了一种碳纤维增强环氧复合材料连接环的制造方法，其采用了轻质的复合材料连接环代替了低膨胀合金钢连接环，减轻了连接环的重量，但天线罩与连接环为两个独立的结构件，二者之间需胶接后才能与罩体相连，未实现天线罩与连接环的一体化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种天线罩结构、其成型方法及其模具，其通过内埋嵌件的方式，使得天线罩的整体重量减轻，并提高了连接的可靠性。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种天线罩结构，其连接舱体，其特征是，包含：

罩体，其采用石英纤维增强含硅芳炔复合材料，通过树脂传递模塑工艺制备而成；

多个内埋嵌件，其采用低膨胀合金钢材料，其设在所述罩体的根部，其成型前编织在一石英纤维增强体中，成型后与所述的罩体结合成一整体，在每个所述内埋嵌件的端面上设有螺纹孔；

多根连接螺柱，其采用高强度钢材料，其两端分别为外螺纹，每根所述连接螺柱的一端外螺纹对应装配在所述罩体上各个内埋嵌件的螺纹孔中，每根所述连接螺柱的另一端外螺纹分别与所述的舱体连接。

上述的天线罩结构，其中：

所述的内埋嵌件为倒T型结构，其端面的两边有台阶，有利于其四周被石英纤维增强含硅芳炔复合材料紧密连接，确保天线罩与舱体的连接强度。

上述的天线罩结构，其中：

所述的内埋嵌件的侧面设有第一通孔、底面设有第二通孔，确保其在增强体中的定位和固定。

一种天线罩结构的成型方法，其特征是，其采用树脂传递模塑工艺完成，其具体包含如下步骤：

S1、在阳模上编织石英纤维增强体，并固定内埋嵌件；

S2、将阳模与阴模合模，合上盖板，模具抽真空后连接注胶、出胶管道；

S3、将模具移至烘箱，使反应釜升温后加入含硅芳炔树脂，搅拌后静置脱泡；

S4、在一定压力下注胶，直至树脂充分浸润纤维后，停止注胶；

S5、去除连接管道，使模具在烘箱内升温固化；

S6、使成型的罩体和内埋嵌件脱模；