智能高速飛行器可以根據(jù)不同的作戰(zhàn)任務靈活的改變外形,外表溫度隨著飛行高度和速度快速增加的同時也迅速上升,這就要求加載在飛行器表面的吸波結構同時具有優(yōu)異的柔性和耐高溫性能。超材料吸波結構以其高效靈活、易于設計、應用方便等優(yōu)點在雷達隱身技術中占有重要的位置,然而,現(xiàn)階段研制的吸波結構往往功能單一,沒有兼顧柔性和耐高溫性能,因而難以適用于智能高速飛行器的隱身需求。本文以耐高溫柔性吸波結構為研究對象,通過仿真優(yōu)化、配方調(diào)整、性能測試、制備工藝改進等手段,總結高溫環(huán)境下結構型吸波材料性能變化的規(guī)律及原因,解決超材料吸波結構不能同時兼顧柔性輕質(zhì)、寬帶吸波和耐高溫的難題。具體的研究內(nèi)容和成果如下:1.針對柔性吸波材料吸波頻帶較窄的問題,以石墨烯阻抗膜為電磁調(diào)控功能層,通過仿真軟件優(yōu)化出了一種厚度小于3 mm,7.92¹8.66 GHz雷達吸收率大于90%的周期結構寬頻帶雷達吸波材料,并計算了該吸波材料彎曲狀態(tài)下的吸波性能。針對該吸波材料結構固定后無法調(diào)諧的問題,通過引入Al₂O₃偏壓層和外加偏壓調(diào)節(jié)石墨烯的電導率,實現(xiàn)了GHz頻段吸波... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

英國BAE公司自適應無人機假想圖[7]

電子科技大學碩士學位論文2驗，這就要求飛行器在突防攻擊過程中不僅要機動靈活，還應具備寬頻帶隱身的能力。圖1-2THAAD系統(tǒng)示意圖此外，當新一代智能變形飛行器高速飛行時，由于飛行馬赫數(shù)較高，產(chǎn)生氣動加熱的現(xiàn)象，伴隨著飛行器表面溫度的快速升高[12]。如圖1-3(a)，當飛行器飛行高度為20公里，飛行速度為5Ma，飛行仰角為10°時，迎風面機身中心線溫度可達400℃，且距離飛行器前端越近溫度越高；如圖1-3(b)，當飛行高度增加到53公里，飛行速度增加到11.44Ma，飛行仰角增加到35.8°時，迎風面機身中心線溫度則高達1300℃[13]。常溫雷達吸波材料將無法在上述情況下使用，因此，新一代軍事飛行器對耐高溫雷達吸波材料的需求非常迫切。(a)(b)圖1-3機身溫度與飛行馬赫數(shù)的關系[13]。(a)迎風面和背風面機身中心線處溫度分布；(b)迎風面機身中心線溫度分布基于以上分析，耐高溫柔性雷達吸波結構已成為新一代智能變形高速飛行器等武器裝備的關鍵材料。針對我軍新一代軍事飛行器對寬帶隱身/耐高溫/機械柔性一體化結構的應用需求，探索高溫環(huán)境中飛行器的隱身機制，開展耐高溫柔性

電子科技大學碩士學位論文2驗，這就要求飛行器在突防攻擊過程中不僅要機動靈活，還應具備寬頻帶隱身的能力。圖1-2THAAD系統(tǒng)示意圖此外，當新一代智能變形飛行器高速飛行時，由于飛行馬赫數(shù)較高，產(chǎn)生氣動加熱的現(xiàn)象，伴隨著飛行器表面溫度的快速升高[12]。如圖1-3(a)，當飛行器飛行高度為20公里，飛行速度為5Ma，飛行仰角為10°時，迎風面機身中心線溫度可達400℃，且距離飛行器前端越近溫度越高；如圖1-3(b)，當飛行高度增加到53公里，飛行速度增加到11.44Ma，飛行仰角增加到35.8°時，迎風面機身中心線溫度則高達1300℃[13]。常溫雷達吸波材料將無法在上述情況下使用，因此，新一代軍事飛行器對耐高溫雷達吸波材料的需求非常迫切。(a)(b)圖1-3機身溫度與飛行馬赫數(shù)的關系[13]。(a)迎風面和背風面機身中心線處溫度分布；(b)迎風面機身中心線溫度分布基于以上分析，耐高溫柔性雷達吸波結構已成為新一代智能變形高速飛行器等武器裝備的關鍵材料。針對我軍新一代軍事飛行器對寬帶隱身/耐高溫/機械柔性一體化結構的應用需求，探索高溫環(huán)境中飛行器的隱身機制，開展耐高溫柔性

【參考文獻】：
期刊論文
[1]戰(zhàn)術彈道導彈攔截技術研究現(xiàn)狀及趨勢[J]. 任新聯(lián),李剛.  飛航導彈. 2019(07)
[2]超材料吸波結構的電磁-熱能轉(zhuǎn)換研究[J]. 趙強,于坤,宋鎮(zhèn)江,龔新剛,何泓材.  電子元件與材料. 2018(07)
[3]高超聲速滑翔彈頭防御策略分析與仿真研究[J]. 黃梓宸,張雅聲,劉瑤.  現(xiàn)代防御技術. 2018(03)
[4]基于集總電阻的超寬頻帶超材料吸波體設計[J]. 程用志,陳岱付,程佳露,熊鄖安.  華中科技大學學報(自然科學版). 2018(01)
[5]BAE公司發(fā)布新型“自適應無人機”概念[J]. 申淼.  防務視點. 2017(Z1)
[6]智能變形導彈變形機理及協(xié)調(diào)控制機制研究[J]. 魏東輝,陳萬春,李娜英,徐騁.  戰(zhàn)術導彈技術. 2016(02)
[7]一種基于石墨烯的超寬帶吸波器[J]. 姜彥南,王揚,葛德彪,李思敏,曹衛(wèi)平,高喜,于新華.  物理學報. 2016(05)
[8]基于石墨烯結合亞波長金屬結構的太赫茲寬帶動態(tài)吸收器[J]. 顧鈺,王民,蒲明博,胡承剛,羅先剛.  光電工程. 2016(01)
[9]飛行器用透波材料及天線罩技術研究進展[J]. 楊潔穎,呂毅,張春波,郝強,郭世峰.  宇航材料工藝. 2015(04)
[10]雷達隱身技術的研究現(xiàn)狀及其展望[J]. 陶宇,陶志萍.  材料導報. 2011(11)

碩士論文
[1]石墨烯制備及導電性能的研究[D]. 王慶凱.北京印刷學院 2015
[2]高速無人機滑翔軌道導航與控制系統(tǒng)設計[D]. 孟娜娜.大連理工大學 2013
[3]高超聲速飛行器氣動加熱特性及其計算方法研究[D]. 李會萍.上海交通大學 2010



本文編號：3210573