本文關(guān)鍵詞：無人機載雷達結(jié)構(gòu)輕型化設(shè)計與成型技術(shù)研究

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【摘要】：現(xiàn)今世界,無人機領(lǐng)域取得長足發(fā)展,其中一個發(fā)展趨勢是滯空時間長、偵察距離遠。外軍的偵察無人機滯空的時間可達40小時以上、最大偵察距離可達300公里以上,這使其有能力長時間在防區(qū)外執(zhí)行作戰(zhàn)使命。為了使雷達看得更清晰,大尺寸的無人機載雷達已成為不可缺少的負載設(shè)備之一,但其重量將直接影響到無人機滯空的時間,進而影響其作戰(zhàn)能力。本課題將依托某無人機載雷達的工程研制,針對其總體方案要求,在多年雷達研制經(jīng)驗的積累基礎(chǔ)上,對雷達結(jié)構(gòu)輕型化設(shè)計和成型技術(shù)進行研究,實現(xiàn)設(shè)備的減重要求,并完成雷達整機的制造和測試驗證。根據(jù)雷達的功能、重量、體積要求,常規(guī)材料已無法滿足設(shè)備的輕型化需求,因此需采用特種復(fù)合材料作為雷達的結(jié)構(gòu)件材料,實現(xiàn)設(shè)備的輕型化要求。對復(fù)合材料的各種特性進行對比研究,挑選出E玻璃纖維、石英玻璃纖維和芳綸III三種材料作為結(jié)構(gòu)設(shè)計用備選材料。針對三種材料的各項力學性能以及電性能指標進行分析對比,初步選用芳綸III作為本課題無人機載雷達結(jié)構(gòu)輕型化設(shè)計的主要材料。針對該無人機載雷達的結(jié)構(gòu)功能組成以及重量分配情況,確立以雷達前端組合中的伺服框架輕型化設(shè)計為主,終端組合輕量化設(shè)計為輔的方案。伺服框架采用芳綸III復(fù)合材料進行設(shè)計,運用桁架與加強筋相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式進行設(shè)計,建立UG三維模型,模擬測試達到減重要求。對三維模型進行簡化,并通過對雷達的結(jié)構(gòu)有限元分析,對其應(yīng)力結(jié)果、模態(tài)結(jié)果、位移結(jié)果進行分析初步證明復(fù)合材料伺服框架結(jié)構(gòu)的剛度強度符合指標要求。通過對各類復(fù)合材料的成型工藝的比較研究,掌握了一套芳綸III纖維復(fù)合材料的加工工藝,并最終完成了整個雷達的生產(chǎn)制造。完成了對該無人機載雷達實物整機的沖擊以及振動試驗,通過其曲線結(jié)果分析,驗證了其相關(guān)力學性能滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計要求。最終通過本課題的研究,雷達重量相比金屬材料減重18kg以上,完成了某無人機載雷達結(jié)構(gòu)輕型化設(shè)計及成型制造,為復(fù)合材料在雷達結(jié)構(gòu)設(shè)計上的推廣應(yīng)用積累了寶貴的經(jīng)驗。
【關(guān)鍵詞】：無人機 復(fù)合材料 雷達 力學性能 成型
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN959;V279
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 無人機的現(xiàn)狀與展望11-14
• 1.2 國內(nèi)外無人機載雷達載荷研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 研究目標及內(nèi)容17-19
• 1.3.1 研究目標17-18
• 1.3.2 研究內(nèi)容18-19
• 第二章 輕型復(fù)合材料的研究與選擇19-29
• 2.1 引言19
• 2.2 復(fù)合材料淺析19-21
• 2.2.1 復(fù)合材料概述19-20
• 2.2.2 復(fù)合材料與金屬材料的對比20-21
• 2.3 復(fù)合材料的研究及選用21-28
• 2.3.1 透波復(fù)合材料的研究及選用21-22
• 2.3.2 芳綸III材料特性研究22-27
• 2.3.3 芳綸III材料的應(yīng)用方向27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 某無人機載雷達結(jié)構(gòu)輕型化設(shè)計29-48
• 3.1 雷達結(jié)構(gòu)的組成29
• 3.2 雷達設(shè)備安裝29-30
• 3.2.1 前端組合安裝29-30
• 3.2.2 終端組合安裝30
• 3.3 結(jié)構(gòu)輕型化設(shè)計30-46
• 3.3.1 伺服轉(zhuǎn)臺輕型化設(shè)計32-37
• 3.3.2 終端組合輕型化設(shè)計37-39
• 3.3.3 結(jié)構(gòu)仿真驗證39-46
• 3.4 本章小結(jié)46-48
• 第四章 復(fù)合材料加工成型技術(shù)研究48-61
• 4.1 復(fù)合材料預(yù)成型技術(shù)48-49
• 4.1.1 編織工藝48
• 4.1.2 縫合和穿刺工藝48-49
• 4.2 復(fù)合材料零件成型技術(shù)49-51
• 4.2.1 熱壓罐成型49
• 4.2.2 真空袋成型49
• 4.2.3 拉擠成型49-50
• 4.2.4 模壓成型50
• 4.2.5 纏繞成型50
• 4.2.6 鋪放成型50
• 4.2.7 樹脂轉(zhuǎn)移成型50-51
• 4.3 復(fù)合材料零件加工技術(shù)51-52
• 4.3.1 常規(guī)零件加工技術(shù)51
• 4.3.2 特種加工技術(shù)51-52
• 4.4 伺服框架復(fù)合材料加工成型技術(shù)研究52-60
• 4.4.1 復(fù)合材料準備52-53
• 4.4.2 復(fù)合材料預(yù)成型53-55
• 4.4.3 復(fù)合材料零件成型55-58
• 4.4.4 復(fù)合材料零件加工58-59
• 4.4.5 復(fù)合材料裝配59-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 第五章 某無人機載雷達的實物測試驗證61-80
• 5.1 雷達整機沖擊測試61-67
• 5.1.1 目的與應(yīng)用61
• 5.1.2 試驗條件61
• 5.1.3 試驗設(shè)備61-62
• 5.1.4 試驗控制62
• 5.1.5 試驗過程62
• 5.1.6 測試監(jiān)測點布置62-63
• 5.1.7 試驗結(jié)果63-67
• 5.2 雷達整機振動測試67-78
• 5.2.1 試驗?zāi)康?/span>67
• 5.2.2 試驗條件67-68
• 5.2.3 試驗設(shè)備68
• 5.2.4 試驗控制68-69
• 5.2.5 試驗過程69
• 5.2.6 測試監(jiān)測點布置69-70
• 5.2.7 試驗結(jié)果70-78
• 5.3 無人機載雷達它機試飛測試78-79
• 5.4 本章小結(jié)79-80
• 第六章 結(jié)論80-82
• 致謝82-83
• 參考文獻83-85

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