叶 明朱恒义

(中国电子科技集团公司第五十一研究所,上海 201802)

0 引言

天线罩是集气动外形、结构强度、电气性能等要求于一体的功能结构件,其主要作用是改善飞行器的气动外形,保护内部天线系统免受外部环境的影响,保护天线表面和位置的精度。天线罩结构的设计内容包括气动外形设计、结构强度设计和电气性能设计等。气动外形一般由气动仿真或吹风试验来决定,结构强度直接决定天线罩的设计成败,透波性以及电气性能的优劣决定产品的竞争力。故设计时需要对天线罩进行全方位考虑,对结构强度以及相应的电气性能进行分析和校核。

本文选取机载电子吊舱前向天线罩进行研究。该吊舱挂载于某型战斗机上,其最大挂飞高度18 000 m,最大挂飞速度2 Ma,最大挂飞过载8.5 g。此天线罩具有大尺寸、不规则体和高性能的特点,对结构和电性能要求高,有耐环境要求,气动外形有严格要求,这对天线罩的制造提出了一系列挑战,如在飞机超音速飞行条件下保证天线罩的强度和刚度等。

1 详细设计

1.1 外形设计

天线罩的设计要求是连接截面尺寸约350 mm×370 mm,长度310 mm,最大壁厚6.5 mm,满足超音速飞行条件下,罩体最大变形量不超过1 mm。

根据设计要求,天线罩设计为复合材料A-夹层结构,见图1,形状为圆锥状,连接段曲线=0.7,通过PTC Creo软件,拟合出天线罩外形,并代入飞机飞行包线进行气动仿真,外形见图2。

图1 天线罩边缘典型截面结构示意图

图2 天线罩外形示意图

1.2 材料说明

天线罩材料需要同时满足结构性能、电性能设计要求,以及具备良好的工艺可操作性。……