本發(fā)明涉及一種適應(yīng)高真空度的低電磁散射背景環(huán)境實(shí)現(xiàn)方法，屬于等離子體隱身性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

作為一種新興隱身技術(shù)，等離子體相對(duì)于一般隱身材料具有特殊性，即等離子體在大氣中會(huì)復(fù)合，可以流動(dòng)等，針對(duì)等離子體對(duì)目標(biāo)飛行器的隱身性能難以在傳統(tǒng)測(cè)試場(chǎng)中進(jìn)行測(cè)試。等離子體生成、維持與環(huán)境關(guān)系密切，一般的較大尺度自由空間等離子體需要在相對(duì)較低氣壓下才能維持，因而，等離子體性能測(cè)試一般需要具備真空環(huán)境。另一方面目標(biāo)隱身性能測(cè)試需要相對(duì)較低的電磁散射背景，以有效獲取目標(biāo)的散射特征。因此等離子體隱身性能測(cè)試需要在真空低電磁散射背景下進(jìn)行。

針對(duì)大氣層外等離子體隱身性能測(cè)試，特別是散射性能的測(cè)試，需要在模擬太空環(huán)境的高真空度環(huán)境中建立低電磁散射背景，使得等離子體生成裝置能夠工作產(chǎn)生等離子體物質(zhì)，并在測(cè)試目標(biāo)區(qū)域降低背景散射電平，提供隱身目標(biāo)與等離子體的散射測(cè)試環(huán)境。

通常對(duì)于太空環(huán)境目標(biāo)的性能測(cè)試主要是在真空罐中進(jìn)行，當(dāng)前的真空罐測(cè)試系統(tǒng)主要有以下特點(diǎn)，1)多數(shù)真空罐是用于真空紅外性能的測(cè)試，少數(shù)真空罐具備等離子體反射性能和透射性能的測(cè)試功能，但是不具備等離子體隱身性能測(cè)試的低電磁散射環(huán)境；2)現(xiàn)有真空罐吸波材料主要采用聚氨酯泡沫型吸波材料，該類型吸波材料含氣量大，適用于100pa以上的低氣壓試驗(yàn)環(huán)境，不能滿足模擬大氣層外真空環(huán)境的高真空度要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適應(yīng)高真空度的低電磁散射背景環(huán)境實(shí)現(xiàn)方法，在真空罐現(xiàn)有基礎(chǔ)上，增加低電磁散射測(cè)試功能，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)隱身測(cè)試功能與真空紅外測(cè)試功能的復(fù)合，為大氣層外等離子體隱身測(cè)試提供試驗(yàn)環(huán)境條件。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種適應(yīng)高真空度的低電磁散射背景環(huán)境實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟：

(1)將低脫氣量吸波材料制作成角錐形結(jié)構(gòu)，所述低脫氣量吸波材料適用于壓力為1pa到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的試驗(yàn)環(huán)境；

(2)加工制作圓柱形的不銹鋼井字形背架，在井字形背架上掛裝步驟(1)制作的角錐形結(jié)構(gòu)，各個(gè)角錐形結(jié)構(gòu)緊密相接，形成圓柱形等離子體低散射測(cè)試區(qū)域；

(3)在真空罐內(nèi)部或真空罐熱沉內(nèi)部安裝導(dǎo)軌；

(4)在不銹鋼井字形背架底部安裝滑輪，將角錐形結(jié)構(gòu)與不銹鋼井字形背架整體結(jié)構(gòu)通過滑輪和導(dǎo)軌運(yùn)輸?shù)秸婵展拗?，形成適應(yīng)高真空度的低電磁散射背景環(huán)境。

所述步驟(1)中制作角錐形結(jié)構(gòu)的方法如下：

(2.1)選擇蜂窩結(jié)構(gòu)低脫氣量吸波材料的厚度和吸收劑，在蜂窩結(jié)構(gòu)低脫氣量材料的孔壁上浸泡吸收劑，所述蜂窩結(jié)構(gòu)低脫氣量材料的厚度和吸收劑保證制作完成的角錐形結(jié)構(gòu)反射率為-50db；

(2.2)在蜂窩結(jié)構(gòu)低脫氣量材料表面覆蓋耐溫濕和易清洗的高分子聚酯平板材料；

(2.3)在經(jīng)過步驟(2.2)處理后的蜂窩結(jié)構(gòu)低脫氣量材料上切割出四個(gè)等腰三角形，等腰三角形的高為30cm-50cm，將四個(gè)等腰三角形拼接成一個(gè)角錐結(jié)構(gòu)。

所述不銹鋼井字形背架整體結(jié)構(gòu)的外徑小于真空罐內(nèi)徑3cm-5cm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明利用真空罐實(shí)現(xiàn)高真空度環(huán)境，通過將角錐結(jié)構(gòu)掛裝在不銹鋼井字形背架上，形成圓柱形的低電磁散射背景測(cè)試環(huán)境，并通過導(dǎo)軌與滑輪將井字形背架推送到真空罐中，形成真空罐/熱沉——井字形背景與吸波材料的真空低電磁散射背景環(huán)境，具備常壓到1pa高真空度、以及背景電平-40db的散射試驗(yàn)環(huán)境，能夠形成真空雷達(dá)隱身與真空紅外隱身復(fù)合測(cè)試試驗(yàn)環(huán)境。

(2)本發(fā)明通過導(dǎo)軌和滑輪，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩種測(cè)試功能，當(dāng)需要進(jìn)行雷達(dá)隱身試驗(yàn)測(cè)試時(shí)，將角錐形結(jié)構(gòu)與不銹鋼井字形背架整體結(jié)構(gòu)通過滑輪和導(dǎo)軌運(yùn)輸?shù)秸婵展拗校纬烧婵盏碗姶派⑸浔尘碍h(huán)境；當(dāng)需要進(jìn)行真空紅外隱身試驗(yàn)或其他真空性能試驗(yàn)測(cè)試時(shí)，可將角錐形結(jié)構(gòu)與不銹鋼井字形背架整體結(jié)構(gòu)通過滑輪和導(dǎo)軌拉出到真空罐外，從而實(shí)現(xiàn)雷達(dá)與紅外復(fù)合測(cè)試環(huán)境的切換。

附圖說明

圖1為本發(fā)明流程圖；

圖2為角錐形結(jié)構(gòu)與不銹鋼井字形背架整體結(jié)構(gòu)安裝到真空罐后的示意圖；

圖3為角錐結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為蜂窩結(jié)構(gòu)低脫氣量材料示意圖；

圖5為通過小車運(yùn)輸角錐形結(jié)構(gòu)與不銹鋼井字形背架整體結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖6為角錐吸波材料組合件的反射率性能測(cè)試曲線。

具體實(shí)施方式

為了模擬大氣層外太空背景的等離子體隱身性能測(cè)試環(huán)境，本發(fā)明提出一種在真空罐中適應(yīng)高真空度的低電磁散射背景環(huán)境實(shí)現(xiàn)方法，能夠利用真空罐現(xiàn)有基礎(chǔ)條件，新增低電磁散射測(cè)試功能，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)隱身測(cè)試功能與真空紅外測(cè)試功能的復(fù)合，為大氣層外等離子體隱身測(cè)試提供試驗(yàn)環(huán)境條件，為飛行器等離子體隱身的rcs特性試驗(yàn)提供測(cè)試環(huán)境實(shí)現(xiàn)方法與測(cè)試場(chǎng)地。

如圖1所示，本發(fā)明的步驟如下：

(1)將低脫氣量吸波材料制作成角錐形結(jié)構(gòu)，所述低脫氣量吸波材料適用于壓力為1pa到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的試驗(yàn)環(huán)境。

制作角錐形結(jié)構(gòu)的方法如下：

(2.1)選擇蜂窩結(jié)構(gòu)低脫氣量材料的厚度和吸收劑，在蜂窩結(jié)構(gòu)低脫氣量材料的孔壁上浸泡吸收劑，所述蜂窩結(jié)構(gòu)低脫氣量材料的厚度和吸收劑保證制作完成的角錐形結(jié)構(gòu)反射率為-50db；如圖4所示為蜂窩結(jié)構(gòu)低脫氣量材料示意圖。

(2.2)在蜂窩結(jié)構(gòu)低脫氣量材料表面覆蓋耐溫濕和易清洗的高分子聚酯平板材料；

(2.3)在經(jīng)過步驟(2.2)處理后的蜂窩結(jié)構(gòu)低脫氣量材料上切割出四個(gè)等腰三角形，等腰三角形的高為30cm-50cm，將四個(gè)等腰三角形拼接成一個(gè)角錐結(jié)構(gòu)。

如圖3所示為角錐結(jié)構(gòu)示意圖。

(2)加工制作圓柱形的不銹鋼井字形背架整體結(jié)構(gòu)，不銹鋼井字形背架整體結(jié)構(gòu)的外徑小于真空罐內(nèi)徑3cm-5cm。在井字形背架上掛裝步驟(1)制作的角錐形結(jié)構(gòu)，各個(gè)角錐形結(jié)構(gòu)緊密相接，形成圓柱形等離子體低散射測(cè)試區(qū)域。

(3)在真空罐內(nèi)部或真空罐熱沉內(nèi)部安裝導(dǎo)軌。

(4)在不銹鋼井字形背架整體結(jié)構(gòu)底部安裝滑輪，將角錐形結(jié)構(gòu)與不銹鋼井字形背架整體結(jié)構(gòu)通過滑輪和導(dǎo)軌運(yùn)輸?shù)秸婵展拗校纬蛇m應(yīng)高真空度的低電磁散射背景環(huán)境。如圖2所示為角錐形結(jié)構(gòu)與不銹鋼井字形背架整體結(jié)構(gòu)安裝到真空罐后的示意圖。

進(jìn)一步地，為了實(shí)現(xiàn)將角錐形結(jié)構(gòu)與不銹鋼井字形背架整體結(jié)構(gòu)通過滑輪和導(dǎo)軌運(yùn)輸?shù)秸婵展拗?，本發(fā)明設(shè)計(jì)帶有導(dǎo)軌的小車，小車的導(dǎo)軌和真空罐內(nèi)部或真空罐熱沉內(nèi)部的導(dǎo)軌間距一致，通過吊車將角錐形結(jié)構(gòu)與不銹鋼井字形背架整體結(jié)構(gòu)放置在小車導(dǎo)軌上，由小車運(yùn)送到真空罐罐門處。小車上的導(dǎo)軌與真空罐中的導(dǎo)軌對(duì)齊，然后在操作人員推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)將整體結(jié)構(gòu)運(yùn)輸?shù)秸婵展拗?，同時(shí)在不需要低電磁散射環(huán)境時(shí)，操作人員將整體結(jié)構(gòu)拉回到小車上運(yùn)走。如圖5所示為通過小車運(yùn)輸角錐形結(jié)構(gòu)與不銹鋼井字形背架整體結(jié)構(gòu)的示意圖。

為了保證小車上的導(dǎo)軌與真空罐中的導(dǎo)軌對(duì)齊，在小車底部放置千斤頂，在小車導(dǎo)軌下面加工有滑桿，滑桿用于將小車上的導(dǎo)軌與真空罐中的導(dǎo)軌左右對(duì)齊，千斤頂用于將小車上的導(dǎo)軌與真空罐中的導(dǎo)軌上下對(duì)齊。

本發(fā)明利用蜂窩結(jié)構(gòu)材料的低含氣量特性和易排氣特性，并結(jié)合吸收劑和結(jié)構(gòu)外形設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波能量的高吸收、以及適應(yīng)高真空試驗(yàn)環(huán)境的低排氣。為了充分利用現(xiàn)有真空罐試驗(yàn)環(huán)境條件，可在真空罐內(nèi)部或真空罐熱沉內(nèi)部安裝兩根導(dǎo)軌，用于支撐吸波材料及其安裝結(jié)構(gòu)等。按照真空罐的結(jié)構(gòu)形狀和幾何尺寸，加工制作圓柱形的不銹鋼井字形背架整體結(jié)構(gòu)，在井字形背架上掛裝角錐形結(jié)構(gòu)的吸波材料，形成圓柱形的等離子體低散射測(cè)試區(qū)域。另外，在該整體結(jié)構(gòu)底部安裝滑輪，用于帶動(dòng)角錐吸波材料與不銹鋼井字形背架整體結(jié)構(gòu)在兩根導(dǎo)軌上的移動(dòng)運(yùn)輸，當(dāng)需要進(jìn)行雷達(dá)隱身試驗(yàn)測(cè)試時(shí)，將角錐吸波材料與不銹鋼井字形背架整體結(jié)構(gòu)通過滑輪和導(dǎo)軌運(yùn)輸?shù)秸婵展拗?，形成真空低電磁散射背景環(huán)境；當(dāng)需要進(jìn)行真空紅外隱身試驗(yàn)或其他真空性能試驗(yàn)測(cè)試時(shí)，可將角錐吸波材料與不銹鋼井字形背架整體結(jié)構(gòu)通過滑輪和導(dǎo)軌拉出到真空罐外，從而實(shí)現(xiàn)雷達(dá)與紅外復(fù)合測(cè)試系統(tǒng)的真空電磁環(huán)境設(shè)計(jì)方案。

實(shí)施例：

選用厚度為20mm的蜂窩結(jié)構(gòu)低脫氣量平板吸波材料，表面粘接透波玻璃鋼防護(hù)面板，玻璃鋼防護(hù)面板厚度為0.5mm，再對(duì)蜂窩結(jié)構(gòu)低脫氣量平板吸波材料切割并組裝成角錐形結(jié)構(gòu)，角錐形結(jié)構(gòu)高度為300mm，本實(shí)施例由25個(gè)角錐形結(jié)構(gòu)組裝成500mm×500mm的角錐吸波材料組合件。如圖6所示為角錐吸波材料組合件的反射率性能測(cè)試曲線。該種角錐為表面硬殼結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為多孔的蜂窩結(jié)構(gòu)，利用蜂窩的多孔易排氣特性和硬殼結(jié)構(gòu)的低含氣特性，可以實(shí)現(xiàn)吸波材料在抽真空過程中的低脫氣量，經(jīng)測(cè)試該種角錐形結(jié)構(gòu)不掉粉、排氣量小、無異味、便于清潔，可用于常壓——1pa的高真空環(huán)境，同時(shí)該種角錐形結(jié)構(gòu)的反射率可達(dá)到-50db。

將該種角錐吸波材料組合件掛裝在不銹鋼井字形背架上，形成圓柱形的低散射背景測(cè)試環(huán)境，并通過導(dǎo)軌與滑輪將井字形背架推送到真空罐中，形成真空罐/熱沉——井字形背景與吸波材料的真空低電磁散射背景環(huán)境，井字形背架可以在真空罐中安裝、拆卸，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)真空罐中同時(shí)具備兩種測(cè)試功能，即雷達(dá)隱身與紅外隱身復(fù)合測(cè)試。

本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。