隱身設(shè)計(jì)作為提高水面艦船隱身性能的重要手段正日益受到世界各國海軍的高度重視。桅桿由于位于水面艦船結(jié)構(gòu)的最高位置，其隱身性能的好壞將直接影響全艦隱身性能的優(yōu)劣。因此，各國海軍在艦船設(shè)計(jì)中均開始采用隱身集成桅桿，以提高其隱身性能。本文將針對隱身集成桅桿與傳統(tǒng)桅桿設(shè)計(jì)的特殊性，通過開展隱身集成桅桿天線罩設(shè)計(jì)載荷計(jì)算方法、天線罩材料和連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及力學(xué)性能分析，初步形成隱身集成桅桿復(fù)合材料天線罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，旨在為隱身集成桅桿天線罩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。首先，本文在總結(jié)國外隱身集成桅桿研究成果的基礎(chǔ)上，綜合考慮外形隱身和材料隱身要求，并立足國內(nèi)現(xiàn)有艦載觀通設(shè)備，提出了典型的隱身集成桅桿結(jié)構(gòu)形式。針對隱身桅桿外形設(shè)計(jì)的特殊性將導(dǎo)致其繞流特性的差異，本文對隱身集成桅桿的風(fēng)載分布特性進(jìn)行了數(shù)值模擬，通過分析平均壓力和脈動(dòng)壓力的軸向和周向分布規(guī)律，總結(jié)提出了天線罩所受風(fēng)載的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。其次，根據(jù)本文提出的復(fù)合材料天線罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的剛度準(zhǔn)則，確定了強(qiáng)度同樣滿足要求的天線罩復(fù)合層板結(jié)構(gòu)形式。采用弧長法對復(fù)合材料天線罩進(jìn)行了非線性穩(wěn)定性分析，得到了天線罩結(jié)構(gòu)的臨界載荷安全系數(shù)；同時(shí)，通過隱身集成桅桿的振動(dòng)特性... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

各時(shí)期艦船的典型桅桿（各張圖片均來源于網(wǎng)絡(luò)）

2 封閉式隱身集成桅桿結(jié)構(gòu)效果圖（圖片來源于網(wǎng)成桅桿研究與應(yīng)用現(xiàn)狀全封閉式桅桿/傳感器系統(tǒng)成桅桿作為先進(jìn)艦船的重要標(biāo)志，已在各海軍強(qiáng)國。美國海軍于 1995 年開始研制先進(jìn)的全封閉閉式隱身集成桅桿”），并首先在“斯普魯恩斯”級。該桅桿高達(dá) 28m，直徑達(dá) 10.7m，它由上下兩個(gè)組成，上半部分覆蓋的 FSS 可選擇透過雷達(dá)波，下，同時(shí)結(jié)構(gòu)本身的設(shè)計(jì)也可反射雷達(dá)波，這樣整艦海軍對 AEM/S 系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，在其內(nèi)部加裝了該系統(tǒng)的試用，美國掌握了封閉式隱身桅桿的設(shè)計(jì)棲船塢運(yùn)輸艦上成功應(yīng)用。該艦的前后兩個(gè)桅桿均

圖 1.3 首次安裝封閉式桅桿的美國“斯普魯恩斯”級導(dǎo)彈驅(qū)逐艦圖 1.4 安裝兩個(gè)先進(jìn)封閉式桅桿的美國“圣安東尼奧”級兩棲船塢運(yùn)輸艦為了更大程度的提高艦船的隱身性能，美國在 21 世紀(jì)開始了一體化集成上層建筑的研制工作，綜合運(yùn)用了系統(tǒng)集成技術(shù)、集成天線技術(shù)、聯(lián)合孔徑技術(shù)以及材料技術(shù)等，使隱身設(shè)計(jì)與上層建筑的設(shè)計(jì)相結(jié)合，以提高整艦的總體作戰(zhàn)性能和隱身性能。如圖 1.5所示，以 DD（X）為代表的美國新一代水面艦船的桅桿與上層建筑已實(shí)現(xiàn)了共型集成化，它采用了簡潔、光滑以及多面的塔式上層建筑取代了傳統(tǒng)的桅式上層建筑，可使艦船的 RCS 減小 20%~50%，甚至可達(dá)到 80%。

【參考文獻(xiàn)】：
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