1引 言

机载天线罩是集电气性能、结构强度、刚度、气动外形和特殊功能要求于一体的功能结构件，其主要作用是改善飞行器的气动外形、保护天线系统免受外部环境的影响、延长整个系统的各部分寿命、保护天线表面和位置的精度^[1]。 

本文论述了某型机载雷达天线罩的制造成型工艺，并对成型过程中的关键因素进行了探讨。该天线罩具有大尺寸、大长径比、力学性能和电气性能高、外形尺寸精度高要求，通过对成型工艺过程的研究，研制了符合指标要求的机载天线罩。

2天线罩结构

    该天线罩外形尺寸为1400mm×600mm×250mm，为一流线型结构，呈“船形”，如图1所示， 罩体是由内外蒙皮与蜂窝胶接成型 A 夹层结构，底部平面与周边弧面部分为变厚度结构设计，底部实芯部分为安装法兰，如图2所示。

图 1天线罩外形示意图

图 2 天线罩结构示意图

3 天线罩成型工艺

3．1 工艺流程

天线罩常用的成型方法有手糊成型、树脂传递模塑成型（RTM）、缠绕成型和热压罐成型^[2]，为满足该机载罩外形高精确性、罩壁电厚度均匀性，我们采用了预浸料热压罐-分步固化成型工艺。天线罩为 A 夹层结构，采用阴阳模具三次固化成型方法，在阴模具上铺敷纤维预浸料进热压罐固化制作外蒙皮，将芳纶蜂窝通过胶膜粘结在外蒙皮上进热压罐进行二次固化，在阳模具上铺敷纤维预浸料并通过胶膜与阴模具合模后第三次进罐固化，实现天线罩外蒙皮、内蒙皮、芳纶蜂窝合型。采用该工艺有利于固化时挥发分的充分排除，降低产品质量缺陷，同时能很好的保证夹层厚度的均匀一致性及天线罩内外表面光滑度，具体工艺流程见图 3。

图 3 天线罩成型工艺流程图

3．2 成型过程关键因素分析

3．2．1 模具设计

模具对成型质量起着关键作用。对热压罐成型模具的首要要求是模具材料在成型温度和压力下保持适当性能^[3]。模具根据其成型面的形状分为阳模和阴模。对于天线罩的成型，一般阳模铺层操作方便，可获得较好的内表面质量，但外表面质量不易保证; 阴模则可获得较好的外表面质量，但铺层操作不便，尤其是对于曲率较大、较深的制件。

根据所研制天线罩结构特点，天线罩为“船型”结构，外形尺寸精度要求高，长径比较大，同时要具有很好的电气性能和表面质量要求，我们采用阴阳模相结合成型，用车床加工与机载天线罩1:1比例铝制原模，在原膜上分别翻制出玻璃钢阴阳膜，在保证天线罩尺寸精度的同时降低了模具的制造成本。

3．2．2 热压罐固化工艺

对热压罐成型工艺而言，温度、时间和压力是3个密不可分的因素^[4]，在成型过程中只有受热均匀，加压时间与压力合适，才能保证树脂与各基材之间粘结紧密，从而保证产品的力学性能和外形尺寸精度。经多次对比试验，适合本机载天线罩的最佳固化工艺为：升温速度1℃~2℃/min，升温至90℃±5℃保温10min~30min时加压，继续升温至120℃±5℃，恒温3.0h，然后降温至60℃以下卸压，降温速度不大于3℃/min，加载正压0.55MPa。

3．2．3 工艺过程控制

在工艺控制过程中应注意事项：

1) 模具表面为曲面而各种原材料为平面，在原材料铺设时，不应有缝隙，也不应搭接，并且预浸料铺层时各层搭接缝错开。

2) 铺覆预浸料时每铺覆一层预浸料，用电熨斗将预浸料压平，消除内部气泡。

3) 为保证拐角处平滑过渡，在二次固化后对蜂窝进行修配、填充，这是制造过程的关键之一，影响着天线罩的外观质量。

4) 在封装时，真空袋薄膜尺寸比实际封装区域放大100mm左右，对模具定位块等有棱角的部位及有孔、槽的部位可根据实际情况适当多填充几层透气毡，以避免真空袋架桥。

5) 为保证天线罩与飞机平台孔位匹配，在原模机械加工时顺便加工出孔位，用翻制的阴膜作为打孔工装，能很好的实现安装孔位的匹配。

4 结束语

通过采用热压罐-分步固化成型工艺及严格控制成型过程各主要因素，成功研制了某机载天线罩，该机载罩外形尺寸精度高，内外表面光滑洁净，在工作频率的扫描范围内透过率≥90%，各项性能满足使用要求，性能较传统天线罩成型工艺有较大提升。

参考文献

［1］ MA Nianjie. The new structure of fibre glass reinforced plastics bolt[J]. JournalofCoalScience& Engineering (China), 2003, (7).

［2］ 张强,天线罩理论与设计方法[M].北京:国防工业出版社，2014.

［3］ GUTOWSKI  T  G． 先进复合材料制造技术［M］． 李宏远 等译 北京化学工业出版社，2004

［4］ 杜耀惟.天线罩电信设计方法[M].北京:国防工业出版社,1993

作者简介：岳震南，1983年11月， 中国电子科技集团公司第三十九所复合材料研究应用中心，从事天线罩结构设计及工艺工作。