[发明专利]一种用于大质量低散射目标RCS测试的一体化支架及其应用

说明书

本发明涉及一种用于大质量低散射目标RCS测试的一体化支架及其应用。所述一体化支架采用具有如下性质的木材制成：气干密度为(100‑250)kg/m³；气干硬度为(400‑800)JH詹氏硬度；含水率在8％‑15％；和相对介电常数不大于1.05。采特定性质的木材(气干密度为(100‑250)kg/m³；气干硬度为(400‑800)JH詹氏硬度；含水率在8％‑15％；和相对介电常数不大于1.05)作为原料加工支架，采用上述木材作为材料制作的支架较泡沫支架拥有更高的硬度和刚度，尺寸稳定性比泡沫支架高，受力形变比泡沫支架小得多，适用于Ku波段、K波段、Ka波段等对细微形变敏感的高频段RCS测试。

技术领域

本发明涉及RCS测试技术领域，尤其涉及一种用于大质量低散射目标RCS测试的一体化支架及其应用。

背景技术

以美国为代表的西方发达国家以及以日本为代表的亚洲近邻，都高度重视隐身技术的研发，隐身领域的竞争日益激烈，新技术新思想层出不穷。随着隐身技术的不断发展，目标的RCS(Radar cross-section，雷达散射截面积)值越来越低，目标的探测难度越来越大，加之传感器带宽的局限性给反隐身带来极大难度。为了清楚了解不同目标在各个姿态、不同电磁环境下的电磁散射特性，掌握相应的目标电磁散射特性数据，进而分析得到目标散射中心分布，对有针对性的反隐身设计意义重大。

由于我们没有外军的真实目标，无法直接获得外军目标的真实测试数据，只能借助缩比目标模型或根据特殊渠道获得的相关隐身外形、隐身手段等情报信息制作成的概念模型进行测试，得到相关数据，而与探测识别紧密相关的数据就是雷达散射截面积。

RCS根据目标的尺寸主要分为室内场测试和外场测试，目标尺寸在9m以内的一般采用室内场，超过9m的采用外场测试。测试时，为避免地面杂波对测试的影响，必须通过支架将目标架设到一定高度，通过转台或二维转顶的运动模拟目标的不同姿态，获得不同方位角、俯仰角下的目标RCS，因此支架对RCS测试必不可少，其稳定性、低散射、可靠性、安全性对RCS的准确性至关重要。

目前在室内场测试中主要采用聚苯乙烯泡沫支架，由于其成本低且易生产获得，聚苯乙烯泡沫在RCS测试中获得了广泛应用。通过机械加工或热电阻丝将泡沫型材加工低散射外形，通过不同泡沫型材的粘接获得大尺寸，最终形成一个具有一定高度和承重能力的圆台形泡沫支架。发泡工艺使泡沫内部充有空气，空气的含量、发泡剂和发泡颗粒的尺寸决定了聚乙烯泡沫的密度、最大可发泡尺寸和介电常数。混入的空气降低了使聚苯乙烯泡沫的密度，减小了介电常数和泡沫材料的反射率，但发泡工艺需要借助模具成型，因此大型泡沫发泡需要至少同尺寸的模具，加之泡沫属于易燃材料，生产具有危险性，生产模具成本极高。由于泡沫型材不可能做的太大，因此大承重目标测试用的支架基本都是泡沫拼接成的，然而拼接加入了粘结剂，使得泡沫内部散射复杂难以控制，抬升了测试背景电平。

综上所述，传统采用聚苯乙烯制作的泡沫支架存在以下问题：

(1)由于泡沫生产工艺的局限以及对安全性的考虑，生产过程中必不可少的会掺入阻燃剂以提高泡沫的阻燃性，阻燃剂在泡沫中难以分散均匀，使得泡沫不再一致产生各向异性的问题，分散颗粒会散射电磁波，泡沫内部的不均匀性也会导致杂波的出现，不利于低RCS测试；

(2)在泡沫形成过程中，由于气泡的不断生成和膨胀，形成了无数的气泡，使得泡沫体系的体积和表面积增大，气泡壁厚度变薄，致使泡沫体系不稳定，依靠发泡颗粒之间的粘接力难以实现稳定的大质量载荷承载；

(3)泡沫由泡沫颗粒发泡而成，本身具有一定柔性，在进行大承重测试时，泡沫会发生挤压变形甚至裂纹。背景对消依靠的是空室与目标测试时暗室状况的一致性，支架发生变化造成了两种状态的不一致性，从而大大降低了背景对消的效果，甚至会引入杂波使得背景更强，乃至发生危险事故；

(4)由于泡沫刚性不足，泡沫的可加工性较差，难以加工复杂的低散射外形，加工表面精度和表面质量难以控制，易形成粗糙表面，加剧了泡沫支架对电磁波的表面漫散射；