轻量化异形结构无人机雷达罩及其成型方法技术

本发明专利技术公开了一种轻量化异形结构无人机雷达罩及其成型方法，属于无人机配件的技术领域。轻量化异形结构无人机雷达罩包括罩体；罩体为异型体结构，罩体的外蒙皮为三层结构，每层外蒙皮均采用玻纤或者石英纤维预浸料；罩体的内蒙皮为两层结构，每层内蒙皮均采用玻纤或者石英纤维预浸料。解决了现有技术中，罩体的内蒙皮、外蒙皮采用等厚度设计，刚度、强度浪费，增加罩体的重量，增加了加工成本的技术问题。本发明专利技术的罩体的外蒙皮为三层结构，罩体的内蒙皮为两层结构，以使外蒙皮与内蒙皮为非等厚的结构，在保证雷达罩的透波需求及刚度、强度的情况下，减轻了雷达罩的重量。

Lightweight special structure UAV radome and its forming method

【技术实现步骤摘要】
轻量化异形结构无人机雷达罩及其成型方法
本专利技术涉及无人机配件的
，具体的涉及一种轻量化异形结构无人机雷达罩及其成型方法。
技术介绍
雷达罩主要用于保护雷达不受到外部环境的干扰，并且雷达罩需要满足雷达波的透过需求。雷达罩的罩体部分主要包括尾罩、主罩和上罩，其中主罩要求能够透波，尾罩、上罩不要求透波。目前，国内对于大型无人机的雷达罩的研究比较少，传统飞机雷达罩多采用蜂窝夹层结构，为了达到雷达罩的刚度需求，罩体的内蒙皮、外蒙皮通常采用等厚度结构。但是，罩体的内蒙皮、外蒙皮均采用等厚度的设计方式，罩体的部分刚度、强度就会存在浪费的现象，也会增加罩体的重量，同时，还增加了罩体的加工成本。另外，对于复杂结构的雷达罩，例如异型结构的雷达罩，在加工的过程中，一般采用分体成型的方式，然后对两个或者若干个加工后的分体采用螺接、胶接、铆接等方式进行装配，采用这样的成型方式，不但导致雷达罩的加工效率低，并且采用多个装配配件，还会增加雷达罩的重量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种轻量化异形结构无人机雷达罩，以解决现有技术中存在的，罩体的内蒙皮、外蒙皮均采用等厚度设计，刚度、强度浪费，增加罩体的重量，增加了加工成本的技术问题。本专利技术还提供一种轻量化异形结构无人机雷达罩的成型方法，以解决现有技术中存在的，复杂结构的雷达罩在加工的过程中，采用分体成型的方式，再进行装配，加工效率低，增加雷达罩重量的技术问题。本专利技术提供的一种轻量化异形结构无人机雷达罩，包括罩体；罩体为异型体结构，罩体的外蒙皮为三层结构，每层外蒙皮均采用玻纤或者石英纤维预浸料；罩体的内蒙皮为两层结构，每层内蒙皮均采用玻纤或者石英纤维预浸料。本专利技术提供的一种轻量化异形结构无人机雷达罩的成型方法，包括如下步骤：(a)蜂窝定型在模具的尾罩模具、前段左侧模具、前段右侧模具上分别铺覆未固化蜂窝，然后进行加热加压，使未固化蜂窝固化定型，形成尾罩蜂窝、前侧蜂窝；(b)雷达尾罩成型在尾罩模具内依次铺覆三层玻纤预浸料，三层玻纤预浸料形成尾罩外蒙皮；将上述定型后的尾罩蜂窝作为夹层，置入尾罩外蒙皮内；在尾罩蜂窝上依次铺覆两层玻纤预浸料，两层玻纤预浸料形成尾罩内蒙皮；对尾罩外蒙皮与尾罩蜂窝进行连接，尾罩内蒙皮与尾罩蜂窝进行连接，形成雷达尾罩；(c)雷达前罩成型对前段左侧模具、前段右侧模具进行组装，形成前段模具；在前段模具内部依次铺覆三层玻纤预浸料，形成罩体外蒙皮；将上述定型后的前侧蜂窝作为夹层，在前侧模具上铺覆两层玻纤预浸料，形成罩体内蒙皮；罩体外蒙皮与前侧蜂窝连接，罩体内蒙皮与前侧蜂窝连接，形成雷达主罩和雷达上罩；(d)模具组装对前段模具与尾罩模具进行组装，形成模具，模具的内部形成雷达罩的罩体，并对前段模具与尾罩模具的拼缝处补铺玻纤预浸料、胶膜及蜂窝；(e)固化成型在雷达罩的罩体表面依次铺覆脱模布、隔离膜、透气毡，然后采用真空袋将罩体密封在模具上，并对罩体和模具进行加热加压固化；(f)脱模待模具的温度冷却后，将罩体从模具上脱出，并对罩体外周面的多余量进行切除，完成罩体的一体成型加工。进一步的，在步骤(a)中，加热温度的温度值的取值范围在170℃～180℃之间，加压的压力值的取值范围在0.2MPa～0.3MPa之间。进一步的，在步骤(b)中，尾罩模具内三层玻纤预浸料的铺覆过程为：在尾罩模具内铺覆第一层玻纤，并通过加压保持一定时间后，实现第一层玻纤的压实；然后铺覆第二层玻纤，并通过加压保持一定时间后，实现第二层玻纤的压实；最后铺覆第三层玻纤，并通过加压保持一定时间后，实现第三层玻纤的压实，此时，三层玻纤形成尾罩外蒙皮；在尾罩蜂窝上两层玻纤预浸料的铺覆过程为：在尾罩蜂窝上铺覆第一层玻纤，并通过加压保持一定时间后，实现第一层玻纤的压实；然后铺覆第二层玻纤，并通过加压保持一定时间后，实现第二层玻纤的压实，此时，两层玻纤形成尾罩内蒙皮。进一步的，在步骤(c)中，前段模具内部三层玻纤预浸料的铺覆过程为：在前段模具内部铺覆第一层玻纤，并通过加压保持一定时间后，实现第一层玻纤的压实；然后铺覆第二层玻纤，并通过加压保持一定时间后，实现第二层玻纤的压实；最后铺覆第三层玻纤，并通过加压保持一定时间后，实现第三层玻纤的压实，形成罩体外蒙皮；前侧蜂窝上铺覆两层玻纤预浸料的铺覆过程为：在前侧蜂窝上铺覆第一层玻纤，并通过加压保持一定时间后，实现第一层玻纤的压实；然后铺覆第二层玻纤，并通过加压保持一定时间后，实现第二层玻纤的压实，形成罩体内蒙皮。进一步的，在步骤(b)中，尾罩模具内铺覆三层玻纤预浸料时，加压时温度的取值范围在20℃～30℃之间，加压的压力值的取值范围在0.09MPa～0.1MPa之间，加压后的保持时间的取值范围在50min～70min之间；在尾罩蜂窝上铺覆两层玻纤预浸料时，加压时温度的取值范围在20℃～30℃之间，加压的压力值的取值范围在0.09MPa～0.1MPa之间，加压后的保持时间的取值范围在50min～70min之间；在步骤(c)中，前段模具内部内铺覆三层玻纤预浸料时，加压时温度的取值范围在20℃～30℃之间，加压的压力值的取值范围在0.09MPa～0.1MPa之间，加压后的保持时间的取值范围在50min～70min之间；在前侧蜂窝上铺覆两层玻纤预浸料时，加压时温度的取值范围在20℃～30℃之间，加压的压力值的取值范围在0.09MPa～0.1MPa之间，加压后的保持时间的取值范围在50min～70min之间。进一步的，在步骤(b)和步骤(c)中，玻纤用石英纤维预浸料代替。进一步的，在步骤(b)中，尾罩外蒙皮与尾罩蜂窝之间采用胶膜粘接，尾罩内蒙皮与尾罩蜂窝之间采用胶膜粘接；在步骤(c)中，罩体外蒙皮与前侧蜂窝之间采用胶膜粘接，罩体内蒙皮与前侧蜂窝之间采用胶膜粘接。进一步的，在步骤(e)中，加压的压力值的取值范围在0.2MPa～0.3MPa之间，加热温度的温度值的取值范围在170℃～180℃之间；脱模布采用聚四氟乙烯材料。进一步的，在步骤(f)中，模具的冷却温度取值范围在35℃～40℃之间。相对于现有技术，本专利技术的轻量化异形结构无人机雷达罩具有以下优势：罩体为异型体结构，以适应雷达的结构；罩体的外蒙皮为三层结构，罩体的内蒙皮为两层结构，以使外蒙皮与内蒙皮为非等厚的结构，既不影响雷达罩的刚度、强度，满足雷达罩的透波需求，还减轻了雷达罩的重量；每层外蒙皮均采用玻纤或者石英纤维预浸料，每层内蒙皮也采用玻纤或者石英纤维预浸料，确保外蒙皮与内蒙皮的刚度、强度。相对于现有技术，本专利技术的轻量化异形结构无人机雷达罩的成型方法具有以下优势：依次采用模具定型、雷达尾罩成型、雷达前罩成型、模具组装、固化成型、脱模等，使雷达罩能够一体成型，无需装配，减少了加工工序，提高了加工效率，也减轻了雷达罩的重量。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻量化异形结构无人机雷达罩，其特征在于，包括罩体(100)；/n所述罩体(100)为异型体结构，所述罩体(100)的外蒙皮为三层结构，每层所述外蒙皮均采用玻纤或者石英纤维预浸料；/n所述罩体(100)的内蒙皮为两层结构，每层所述内蒙皮均采用玻纤或者石英纤维预浸料。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻量化异形结构无人机雷达罩，其特征在于，包括罩体(100)；
所述罩体(100)为异型体结构，所述罩体(100)的外蒙皮为三层结构，每层所述外蒙皮均采用玻纤或者石英纤维预浸料；
所述罩体(100)的内蒙皮为两层结构，每层所述内蒙皮均采用玻纤或者石英纤维预浸料。


2.一种轻量化异形结构无人机雷达罩的成型方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)蜂窝定型
在模具(200)的尾罩模具(201)、前段左侧模具(202)、前段右侧模具(203)上分别铺覆未固化蜂窝，然后进行加热加压，使未固化蜂窝固化定型，形成尾罩蜂窝、前侧蜂窝；
(b)雷达尾罩成型
在尾罩模具(201)内依次铺覆三层玻纤预浸料，三层玻纤预浸料形成尾罩外蒙皮；
将上述定型后的尾罩蜂窝作为夹层，置入尾罩外蒙皮内；
在尾罩蜂窝上依次铺覆两层玻纤预浸料，两层玻纤预浸料形成尾罩内蒙皮；
对尾罩外蒙皮与尾罩蜂窝进行连接，尾罩内蒙皮与尾罩蜂窝进行连接，形成雷达尾罩(101)；
(c)雷达前罩成型
对前段左侧模具(202)、前段右侧模具(203)进行组装，形成前段模具；在前段模具内部依次铺覆三层玻纤预浸料，形成罩体外蒙皮；
将上述定型后的前侧蜂窝作为夹层，在前侧蜂窝上铺覆两层玻纤预浸料，形成罩体内蒙皮；
罩体外蒙皮与前侧蜂窝连接，罩体内蒙皮与前侧蜂窝连接，形成雷达主罩(102)和雷达上罩(103)；
(d)模具组装
对前段模具与尾罩模具进行组装，形成模具(200)，模具(200)的内部形成雷达罩的罩体(100)，并对前段模具与尾罩模具的拼缝处补铺玻纤预浸料、胶膜及蜂窝；
(e)固化成型
在雷达罩的罩体(100)表面依次铺覆脱模布、隔离膜、透气毡，然后采用真空袋将罩体(100)密封在模具(200)上，并对罩体(100)和模具(200)进行加热加压固化；
(f)脱模
待模具(200)的温度冷却后，将罩体(100)从模具(200)上脱出，并对罩体(100)外周面的多余量进行切除，完成罩体(100)的一体成型加工。


3.根据权利要求2所述的轻量化异形结构无人机雷达罩的成型方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，加热温度的温度值的取值范围在170℃～180℃之间，加压的压力值的取值范围在0.2MPa～0.3MPa之间。


4.根据权利要求2所述的轻量化异形结构无人机雷达罩的成型方法，其特征在于，在所述步骤(b)中，尾罩模具(201)内三层玻纤预浸料的铺覆过程为：在尾罩模具(201)内铺覆第一层玻纤，并通过加压保持一定时间后，实现第一层玻纤的压实；然后铺覆第二层玻纤，并通过加压保持一定时间后，实现第二层玻纤的压实；最后铺覆第三层玻纤，并通过加压保持一定时间后，实现第三层玻纤的压实，此时，三层玻纤形成尾罩外蒙皮；
在尾罩蜂窝上两层玻纤预浸料的铺覆过程为：在尾罩蜂窝上铺覆第一层玻纤，并通过加压保持一...

【专利技术属性】
技术研发人员：麻永帅，丁常方，刘含洋，高岩，
申请(专利权)人：天津爱思达新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12