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彈載雷達天線系統輕量化設計

發布日期:2021-03-12 作者:大連義邦科技 瀏覽數:11338
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雷達制導的亞音導彈于1947年研發,幾年后超音速導彈,如獵鷹的AIM-9 Sidewinder和AIM-7麻雀被研制出來。早期空空導彈追蹤的是噴氣發動機尾管的紅外輻射,但只能追著目標的后面飛行。從AIM-9L開始,后來的版本都配備了對更寬廣的輻射敏感的更復雜的搜尋器。這些導彈具有感知目標飛機側面或正面廢氣排放的能力。
早期雷達型空空導彈主要采用圓錐掃描等方式,通過天線的機械轉動,將目標角度位置信息調制在回波信號幅度上,實現對目標角度位置的測量,此類雷達導引頭對于目標角度信息的測量基于目標回波信號穩定的假設,且需要一個完整的機械掃描周期,因此容易受目標回波信號 RCS 閃爍、調幅干擾等影響,喪失對目標位置信息的準確測量能力。
從第三代雷達型空空導彈開始,導引頭普遍采用脈沖多普勒( PD) 體制、和差比幅等單脈沖測角,較好地解決了在干擾的條件下測角問題,因此對于作戰飛機在加裝自衛式干擾吊艙的情況下,可以通過被動跟蹤干擾源的方式有效地保證空空導彈的攻擊效果。
隨著科技的進步。針對這一情況,歐美等國率先開發并大量裝備了拖曳式有源雷達誘餌干擾設備。此類裝備通過線纜在戰機后方拖曳一個誘餌體,由誘餌體取代本機釋放轉發、應答等類型的干擾信號。由于干擾信號干信比通常較強,在目標被干擾壓制的情況下,被動跟蹤干擾源將使導彈追蹤誘餌體,來達到攻擊脫靶的作用。
如上所述,新一代雷達型空空導彈對抗拖曳誘餌干擾的核心在于,盡早實現對目標與誘餌的角度、速度分辨才能有效命中目標。基于特征子空間的高分辨率算法是解決目標與誘餌分辨的有效途徑,但這一類算法通常要求使用具有多通道接收功能的相控陣天線,這對于空空導彈的有限成本、尺寸、重量等限制而言,難度較大,所以對通訊線纜的有著嚴苛的設計要求,如對抗沖擊、振動、電磁屏蔽等,在狹小的空間內完成合理的布線,是保障傳感器正常工作的要素之一。
為了適應彈載雷達輕小型化的要求,開展彈載天線系統的結構設計,盡量選擇輕量化的材料設計。在保證各組件高強度要求的情況下,需兼顧工藝的可加工性,和苛刻的減重設計。在選材方面,選擇輕質材料替代傳統材料已成為必然的趨勢,歐美等國在2004年已使用如大連義邦Lyofil非金屬防波套(PBO),在同等規格下對比銅減重80%,可在狹小空間反復彎折,同時具備金屬防波套相同的屏蔽效能。
目前無論是航空還是航天,都在追求更小更輕的解決方案,因此大多數電子設備對沖擊和振動都很敏感,另外在未來的設計中,開發出不易受到振動和沖擊的相控陣天線,是保障傳感穩定工作的核心利器。
本文意在傳播新材料資訊,文中圖片來自網絡。



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