本实用新型专利技术提供了一种超材料，包括基底材料层以及叠加在基底材料层上的金属片层，金属片层在单一方向开设有周期性缝隙，其中，基底材料层与金属片层共同形成一个整体，且整体在单方向上的端部连接有接线端子，并通过接线端子与外部电源接通，形成导电通路以利用金属通电加热的特性进行电加热。此外，本实用新型专利技术还提供一种雷达罩和飞行器。本实用新型专利技术提供的技术方案将金属片层进行特定结构设计，使其既作为电加热单元，具备电加热除冰功能，又作为电磁调制结构，允许电磁收发器件工作频段范围内的电磁信号传输，但屏蔽工作频段范围外的电磁波，抑制杂波信号的干扰。
【技术实现步骤摘要】
一种超材料、除冰装置、雷达罩及飞行器
本技术涉及材料领域，更具体地，涉及一种超材料、雷达罩及飞行器。
技术介绍
航空飞行器在飞行过程中结冰是广泛存在的一种物理现象，是造成飞行安全事故的重大隐患之一。当飞行器在在低于结冰气象条件下飞行时，大气中的过冷水滴撞击到飞行器表面，容易在机身的突出部位，如机翼前缘、旋翼、尾桨前缘、发动机进气口、空速管、飞机风挡玻璃以及天线罩等部件表面凝华形成结冰。飞行器结冰不仅会增加重量，而且会破坏飞行器外表的气动外形，改变绕流流场，破坏气动性能，造成飞行器最大升力下降，飞行阻力增加，飞行性能降低，严重情况下，会对飞行安全造成致命威胁。此外，对于军用飞机来说，如无人机、运输机等，结冰将直接限制其飞行区域，极大的影响其作战能力。因此对于易结冰的关键部位必须进行除冰防护。现有的除冰方法主要包括：热气除冰、机械除冰、微波除冰、电热除冰。但是，采用发动机引气的热气除冰方法需设计复杂的供气管路，将发动机压气机引出的热气分配到需要除冰的部位，且会影响发动机的功率及工作效率；采用气囊、膨胀管收缩与膨胀使冰层破碎的机械除冰方法会破坏飞行器气动外形，除冰也不彻底；微波除冰又易被雷达捕获；另外，传统的电热除冰一般采用金属箔、金属丝、导电金属膜、电阻丝等作为电加热单元，其不适用于需电磁传输功能的部件。因此，在航空飞行器上如何实现既能除冰，又能具备电磁调制功能，保障电磁信号的传输，已成为业界亟需解决的痛点问题。
技术实现思路
针对以上问题，本技术提供了一种超材料，其中，所述超材料包括基底材料层以及叠加在所述基底材料层上的金属片层，所述金属片层在单一方向开设有周期性缝隙，其中，所述基底材料层与所述金属片层共同形成一个整体，且所述整体在单一方向上的端部连接有接线端子，并通过所述接线端子与外部电源接通，形成导电通路以利用金属通电加热的特性进行电加热。优选的，所述超材料还包括第一预浸料层，所述第一预浸料层通过一层粘接剂与所述金属片层进行粘接。优选的，所述超材料还包括第二预浸料层，所述第二预浸料层通过一层粘接剂与所述基底材料层进行粘接。优选的，所述超材料还包括夹芯层，所述夹芯层通过一层胶膜与所述第二预浸料层进行粘接。优选的，所述超材料还包括第三预浸料层，所述第三预浸料层通过一层胶膜与所述夹芯层进行粘接。优选的，所述缝隙贯穿整个金属片层，所述多条缝隙之间相互平行，每一条缝隙均呈直线型。优选的，所述缝隙贯穿整个金属片层，所述多条缝隙之间相互平行，每一条缝隙包括多个顺序依次连接的V形缝隙，所述V形缝隙的开口角度大于0度且小于或等于180度。优选的，所述缝隙贯穿整个金属片层，所述多条缝隙之间相互平行，每一条缝隙包括多个顺序依次连接的正弦波形缝隙。另外，本技术还提供了一种除冰装置，其中，所述除冰装置包括以上任一项所述的超材料。另外，本技术还提供了一种雷达罩，其中，所述雷达罩包括以上任一项所述的超材料。此外，本技术还提供了一种飞行器，其中，所述飞行器包括以上任一项所述的超材料。本技术提供的技术方案通过设计导通的金属通路以及对金属通路的特定设计，解决现有电热除冰方式因金属层对电磁信号屏蔽而无法实现电磁信号传输的难题，同时可抑制部件内部电磁收发器件工作频段之外的外来电磁信号的干扰，从而使得在具备良好电磁传输视野的部位布局电磁收发器件如微波毫米波天线等成为可能，进而为飞机朝多传感集成、全空域感知等趋势发展奠定基础，进一步提升高端航空装备的全信息链贯通。附图说明图1为本技术第一实施例中超材料所包括一种多叠层结构的截面示意图；图2为本技术第二实施例中超材料所包括另一种多叠层结构的截面示意图；图3为本技术第二实施例中超材料所包括另一种多叠层的二维剖面示意图；图4为本技术第二实施例中超材料所包括的金属片层2上在水平方向开设有周期性缝隙的结构示意图；图5为本技术第二实施例中的超材料在TE极化下的S21曲线随入射角度theta的变化示意图；图6为本技术第二实施例中的超材料在TM极化下的S21曲线随入射角度theta的变化示意图；图7为本技术第二实施例中超材料所包括的金属片层2上在垂直方向开设有周期性缝隙的结构示意图；图8为本技术第二实施例中的图7的超材料在TE极化下的S21曲线随入射角度theta的变化示意图；图9为本技术第二实施例中的图7的超材料在TM极化下的S21曲线随入射角度theta的变化示意图；图10为本技术第二实施例中超材料所包括的金属片层2上的第一种V形缝隙结构的示意图；图11为本技术第二实施例中的图10的超材料在TE极化下的S21曲线随入射角度theta的变化示意图；图12为本技术第二实施例中的图10的超材料在TM极化下的S21曲线随入射角度theta的变化示意图；图13为本技术第二实施例中超材料所包括的金属片层2上的第二种V形缝隙结构的示意图；图14为本技术第二实施例中的图13的超材料在TE极化下的S21曲线在入射角度theta＝0°时的变化示意图；图15为本技术第二实施例中的图13的超材料在TM极化下的S21曲线在入射角度theta＝0°时的变化示意图；图16为本技术第二实施例中超材料所包括的金属片层2上的第三种V形缝隙结构的示意图；图17为本技术第二实施例中的图16的超材料在TE极化下的S21曲线在入射角度theta＝0°时的变化示意图；图18为本技术第二实施例中的图16的超材料在TM极化下的S21曲线在入射角度theta＝0°时的变化示意图；图19为本技术第二实施例中超材料所包括的金属片层2上的正弦波形缝隙结构的示意图；图20为本技术第二实施例中的图19的超材料在TE极化下的S21曲线在入射角度theta＝0°时的变化示意图；图21为本技术第二实施例中的图19的超材料在TM极化下的S21曲线在入射角度theta＝0°时的变化示意图。具体实施方式下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本技术，但不以任何方式限制本技术。图1为本技术实施例中超材料所包括多叠层结构的截面示意图。如图1所示，本技术的超材料采用多叠层结构设计，具体的，超材料包括基底材料层1以及叠加在基底材料层1上的金属片层2，金属片层2在水平方向开设有周期性缝隙，具有水平方向的金属导电连通结构，其中，基底材料层1与金属片层2共同形成一个整体，且整体在水平方向上的端部连接有接线端子3，并通过两个接线端子3与外部电源接通，形成导电通路，利用金属通电加热的特性可对易结冰部位进行电加热。其中，基底材料层1既可以是柔性基底材料层，也可以是硬性基底材料层，具体需要根据实际的应用场景而定，例如如果是将该超材料应用到曲面则需要柔性基底材料层，应用到平面的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超材料，其特征在于，所述超材料包括基底材料层以及叠加在所述基底材料层上的金属片层，所述金属片层单一方向开设有周期性缝隙，其中，所述基底材料层与所述金属片层共同形成一个整体，且所述整体在单一方向上的端部连接有接线端子，并通过所述接线端子与外部电源接通，形成导电通路以利用金属通电加热的特性进行电加热。/n
【技术特征摘要】
1.一种超材料，其特征在于，所述超材料包括基底材料层以及叠加在所述基底材料层上的金属片层，所述金属片层单一方向开设有周期性缝隙，其中，所述基底材料层与所述金属片层共同形成一个整体，且所述整体在单一方向上的端部连接有接线端子，并通过所述接线端子与外部电源接通，形成导电通路以利用金属通电加热的特性进行电加热。
2.根据权利要求1所述的超材料，其特征在于，所述超材料还包括第一预浸料层，所述第一预浸料层通过一层粘接剂与所述金属片层进行粘接。
3.根据权利要求2所述的超材料，其特征在于，所述超材料还包括第二预浸料层，所述第二预浸料层通过一层粘接剂与所述基底材料层进行粘接。
4.根据权利要求3所述的超材料，其特征在于，所述超材料还包括夹芯层，所述夹芯层通过一层胶膜与所述第二预浸料层进行粘接。
5.根据权利要求4所述的超材料，其特征在于，所述超材料还包括第三预浸料层，所述第三预浸料层通过一层胶膜与所述夹芯层进行粘接。...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，刘智敏，赵治亚，田华，安迪，商院芳，
申请(专利权)人：深圳光启高端装备技术研发有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。