【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于飞行器红外隐身，具体涉及一种提高飞行器红外隐身性能的微纳结构及制备方法。
技术介绍
1、目前，在军事领域所有探测技术中，红外探测以其全天候观察，抗干扰性能好等诸多优势，占比已达30％以上。战斗机、导弹等飞行器高速运动的空气摩擦生热会使得机体蒙皮温度高于周围背景的温度，具有典型的红外辐射特性。飞机蒙皮温度随飞行速度增加呈指数上升，与温度成4次方关系的红外辐射能量也急剧增加，增大了敌方红外探测器发现的概率。如何减小机体蒙皮与空气摩擦阻力来减小温升，是降低飞行器红外辐射、提高隐身性能的一个重要手段。
2、同时，鉴于天空背景单一且红外辐射极低，可以在蒙皮上涂覆低比辐射率的涂层来降低飞机的红外辐射能量。比如，美国隐形战斗机f-22的蒙皮就涂覆了红外隐身涂料来实现战斗机红外隐身。但是隐身涂层存在着涂层不耐压、抗剥离性差、易失效的问题，维护成本高。如何提高飞行器蒙皮表面红外隐身涂层的抗失效性能，是提高飞行器隐身性能亟需解决的难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种提高飞行器红外隐身性能的微纳结构及制备方法，以解决现有技术中飞行器蒙皮表面红外隐身涂层不耐压、抗剥离性差、易于失效的问题。
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、一种提高飞行器红外隐身性能的微纳结构，包括：
4、第一微米结构，阵列设置在蒙皮表面，相邻的第一微米结构之间有间隙；
5、第二微米结构，分散设置
6、纳米结构，分散设置在第一微米结构表面、第二微米结构表面和蒙皮表面；
7、第一微米结构的体积大于第二微米结构，第二微米结构的体积大于纳米结构。
8、本专利技术的进一步改进在于：
9、优选的，所述第一微米结构包括相对设置迎风面和背风面，迎风面和背风面均为弧面且上端弧线一体连接，迎风面和背风面的两个侧边分别通过两个侧面一体连接，迎风面的背风面的底部均与蒙皮表面一体连接。
10、优选的，第一微米结构的竖向截面上，迎风面对应弧线的弧长大于背风面对应弧线的弧长，迎风面对应弧线的弧度大于背风面对应弧线的弧度。
11、优选的，所述第二微米结构为椭球形。
12、优选的，所述第二微米结构的长轴尺寸为6-10μm，短轴尺寸为2-5μm。
13、优选的，所述纳米结构为球形。
14、优选的，所述第一微米结构的高度为500-600μm，厚度为100-150μm。
15、优选的，相邻所述第一微米结构之间的距离为200-250μm。
16、优选的，所述纳米结构的直径为500-1000nm。
17、一种上述的提高飞行器红外隐身性能的微纳结构制备方法，包括以下步骤：
18、步骤1，搭建飞秒激光加工光路，所述飞秒激光加工光路上设置有空间光调制器；
19、步骤2，飞秒激光高斯光束沿着飞秒激光光路，照射到样品的蒙皮表面，大功率激光烧蚀加工制备半月型的第一微米结构；
20、步骤3，飞秒激光高斯光束通过空间光调制器调整为平顶光，改变激光能量，在第一微米结构和蒙皮表面上诱导制备出第二微米结构和纳米结构。
21、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
22、本专利技术公开了一种提高飞行器红外隐身性能的微纳结构，该微纳结构利用飞秒激光在飞行器蒙皮表面制备跨尺度的多层次微纳复合结构，通过表面微纳复合结构中的第一微米结构来减小蒙皮表面与空气的摩擦生热降低红外辐射，通过设置在第一微米结构上的第二微米结构和纳米结构，此类小尺度微纳复合结构来提高红外隐身涂层的耐压抗剥离性，提升隐身涂层的结合力，为飞行器蒙皮表面红外隐身的性能提升提供技术支撑。
23、本专利技术还公开了一种提高飞行器红外隐身性能的微纳结构制备方法，该方法搭建飞秒激光加工光路，首先，利用飞秒激光高斯光束大功率烧蚀在蒙皮材料表面制备半月型长条微米结构，然后，利用空间光整形器将激光束整形成平底光，在第一微米结构表面诱导制备第二微米结构和纳米结构，该结构不但可以通过减小空气摩擦阻力引起的温升降低红外辐射，还可以提高蒙皮表面红外隐身涂层的结合力，实现飞行器红外隐身性能的提升。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种提高飞行器红外隐身性能的微纳结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种提高飞行器红外隐身性能的微纳结构，其特征在于，所述第一微米结构(1)包括相对设置迎风面(5)和背风面(6)，迎风面(5)和背风面(6)均为弧面且上端弧线一体连接，迎风面(5)和背风面(6)的两个侧边分别通过两个侧面一体连接，迎风面(5)的背风面(6)的底部均与蒙皮表面一体连接。
3.根据权利要求2所述的一种提高飞行器红外隐身性能的微纳结构，其特征在于，第一微米结构(1)的竖向截面上，迎风面(5)对应弧线的弧长大于背风面(6)对应弧线的弧长，迎风面(5)对应弧线的弧度大于背风面(6)对应弧线的弧度。
4.根据权利要求1所述的一种提高飞行器红外隐身性能的微纳结构，其特征在于，所述第二微米结构(2)为椭球形。
5.根据权利要求1所述的一种提高飞行器红外隐身性能的微纳结构，其特征在于，所述第二微米结构的长轴尺寸为6-10μm，短轴尺寸为2-5μm。
6.根据权利要求1所述的一种提高飞行器红外隐身性能的微纳结构，其特征在于，所述纳米结构(3)
7.根据权利要求1所述的一种提高飞行器红外隐身性能的微纳结构，其特征在于，所述第一微米结构(1)的高度为500-600μm，厚度为100-150μm。
8.根据权利要求1所述的一种提高飞行器红外隐身性能的微纳结构，其特征在于，相邻所述第一微米结构(1)之间的距离为200-250μm。
9.根据权利要求1所述的一种提高飞行器红外隐身性能的微纳结构，其特征在于，所述纳米结构(3)的直径为500-1000nm。
10.一种权利要求1所述的提高飞行器红外隐身性能的微纳结构制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种提高飞行器红外隐身性能的微纳结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种提高飞行器红外隐身性能的微纳结构，其特征在于，所述第一微米结构(1)包括相对设置迎风面(5)和背风面(6)，迎风面(5)和背风面(6)均为弧面且上端弧线一体连接，迎风面(5)和背风面(6)的两个侧边分别通过两个侧面一体连接，迎风面(5)的背风面(6)的底部均与蒙皮表面一体连接。
3.根据权利要求2所述的一种提高飞行器红外隐身性能的微纳结构，其特征在于，第一微米结构(1)的竖向截面上，迎风面(5)对应弧线的弧长大于背风面(6)对应弧线的弧长，迎风面(5)对应弧线的弧度大于背风面(6)对应弧线的弧度。
4.根据权利要求1所述的一种提高飞行器红外隐身性能的微纳结构，其特征在于，所述第二微米结构(2)为椭球形。
5.根据权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈同，李若雩，王庆力，张佳丽，文桃，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
国别省市：
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。