专利名称：一种水下潜艇用天线罩的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种天线罩，特别是涉及一种具有高强度、高透波特性的水下潜艇用天线罩。
背景技术：
我国新一代核动力潜艇，其战技指标和综合性能均达到或超过西方发达国家的武器装备水平，因此对其配套武器和装备提出了更高的要求。通信天线是潜艇对地通信的重要组成部分，潜艇水面超短波综合天线是该潜艇的超短波通信主用天线，它由三个波段复合，使用频带宽，全天候工作，由于潜艇是水下服役，因此，金属天线外面必须要有保护装置，这就是天线罩。天线罩的功能是保证天线不接触海水，并且让天线能正常的接收和发射电磁波。因此对天线罩提出了较高的技术要求。首先是电磁波穿透过时信号没有衰减或衰减非常小。其次，天线罩的强度要高，能承受450米水下的高压不破坏。要求天线罩还防腐、防渗和不吸水。因此，天线罩性能好坏直接影响到通信系统的通信距离、效果、可靠性和使用寿命，而且由于天线罩长期在海水中工作，工作时海况恶劣。传统的天线罩材料采用普通玻璃钢材料，即普通玻璃纤维增强环氧树脂或不饱和聚酯，其性能已经不能满足高强、耐腐蚀、高透波等一系列特殊要求。国外曾投入大量的人力和财力对该天线罩适用材料进行过深入研究，取得了较为满意的成果，但是工艺复杂，成本高。鉴于天线罩是潜艇通信系统的关键部件，尤其是具有超短波性能的天线系统，对于潜艇对地通信极为重要，而目前，国内无论在常规动力潜艇和核动力潜艇，使用的天线罩材料基本上还保留在传统树脂基复合材料，成型工艺也仅仪在性能水平较低的手糊工艺层次上，无论是通信效果还是使用寿命，都不能满足新一代潜艇的战技指标要求。
实用新型内容以上提出的问题，正是本实用新型要解决的问题，本实用新型的目的就是要提供一种具有高透波性能，最大程度的减少电磁信号衰减的水下潜艇用天线罩。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案一种水下潜艇用天线罩，包括底座，天线罩主体与天线罩帽体，其特征在于所述天线罩主体为半封闭的管状容器，管状体底端与一底座相连，所述底座为安装底座，由聚合物基复合材料与金属共同组成；所述帽体为与管状体顶端相接的封头；所述管状体与底座及封头粘接为一体，其外表面覆有憎水层。
所述底座由骨架、纤维缠绕层与表面层组成，其骨架为经表面处理的金属镶嵌件，其纤维为无碱玻璃纤维，表面层为树脂固化层。
所述管状体为模具铺料层成型，包括预浸布带缠绕层、在所述预浸布袋缠绕层的层与层之间夹设有机毡防渗层。
所述帽体为预混料模压成型。
所述憎水层为有机硅树脂或氟树脂。
本实用新型采用以上结构成型，具有以下优点(1)在传统的环氧树脂中加入氰酸酯树脂与其混合使用，其介电常数小于3.5(1MHz)，介电损耗小于0.005(1MHz)，减少了电磁信号的衰减，增强其透波性能。
(2)改变了传统的底座手糊工艺，利用预浸纤维束缠绕固化，提高了金属与复合材料界面粘结强度，外水压由3Mpa提高到4.5Mpa不渗水，不产生破坏。
(3)采用船用胶衣和有机硅/氟树脂涂覆外表面，使其表面性能增强，材料的绝缘电阻为4.5×1013Ω，表面无任何改变。
由于天线罩是潜艇通信系统的关键部件，尤其是本实用新型的天线罩用于超短波天线系统，对于潜艇对地通信、以及对提高我军的武器装备水平具有至关重要的意义，其应用前景是核动力潜艇，它同样可以用于更换其他常规动力潜艇的天线罩，市场前景巨大。
图1为本实用新型天线罩的结构示意图具体实施方式
实施例一如图1所示，本实用新型由底座1、天线罩主体2与天线罩帽体3粘结为一体构成。天线罩主体2为两头开口的管状容器，管状容器为预浸布带缠绕成型，其两端分别设有Z状粘结面，通过Z状粘结面4、4’分别与底座1与帽体3相粘结；底座1为固定底座，它由底座骨架与复合材料层构成，底座骨架为金属镶嵌件5，金属镶嵌件5嵌装在底座1固定端，其上设有固定螺孔座，金属镶嵌件5与天线邻接的一侧为圆柱面，与复合材料覆盖层相接的一侧为齿状；在金属镶嵌件外覆的复合材料上也设有固定螺栓座；帽体3为一头开口的封头，封头通过Z状粘结面与管状容器顶端相接；天线罩主体2与底座1及帽体3粘接成一体后，其外表面再涂一层防水涂料，形成憎水层。
天线罩主体2表层为依据模具成型的复合材料层，复合材料层采用预浸布带缠绕；预浸布带包括树脂胶膜与玻璃纤维布热熔浸胶成型为预浸玻璃纤维布，将玻璃纤维布裁成30-50mm的布带，进行布袋缠绕时，张力控制在30N/mm，在缠绕厚度达到产品厚度的2/3时，将预先手工制备的有机毡预浸料铺覆在缠绕件上，铺覆完成后继续布带缠绕直到达到预定的厚度。固化采用常规的真空袋压法固化成型。
帽体部分由模压成型，用预浸料模压出模压件，然后按照指定的尺寸进行加工。
将上述三个分体粘结为一体，通过Z状粘结面4、4’分别与底座1与帽体3相粘结；首先进行强度粘接，对产品进行受力分析，确定粘接参数。经过实验，粘接部位的剪切强度达到38MPA，粘接胶包括环氧树脂、填料与聚酰氨树脂混合成结构胶，用结构胶粘接后在室温下固化72小时，然后将粘接面进行化学处理；再密封粘接，密封胶包括XM-23、固化剂、硫化剂与填料，其中填料为气相二氧化硅；将粘接后的整体天线罩表面作表面涂装处理，其中包括防腐蚀处理及憎水处理；憎水处理为在防腐蚀层表面上涂覆防水层，防水材料选用有机硅树脂。
上述成型产品放入水中15秒后出水，不粘任何水珠。产品经过打压试验，表面未出现任何改变。
权利要求1.一种水下潜艇用天线罩，包括天线罩主体与天线罩帽体，其特征在于天线罩主体与天线罩帽体为分体结构，天线罩主体下设有底座，其底座、天线罩主体与天线罩帽体粘结为一体构成。
2.根据权利要求1所述的水下潜艇用天线罩，其特征在于所述天线罩主体为管状体，所述底座为固定底座；所述帽体为与所述管状体顶端相接的封头，所述管状体上下两端分别设有粘结口，通过所述粘结口将所述管状体与所述帽体及所述底座粘结为一体。
3.根据权利要求2所述的水下潜艇用天线罩，其特征在于所述一体成型的天线罩外表面涂覆有防腐蚀层与憎水层。
4.根据权利要求3所述的水下潜艇用天线罩，其特征在于所述防腐蚀层为胶衣树脂，所述憎水层为有机硅或氟树脂层。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的水下潜艇用天线罩，其特征在于所述底座由底座骨架、纤维缠绕层与表面层组成。
6.根据权利要求5所述的水下潜艇用天线罩，其特征在于所述金属骨架为镶嵌式结构，其上设有固定螺孔；所述纤维缠绕层与表面层上设有固定螺孔。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的水下潜艇用天线罩，其特征在于所述管状体通过特定模具上的铺料层成型，所述铺料层包括预浸布带缠绕层与有机毡防渗层，所述有机毡防渗层夹设于所述预浸布带缠绕层之间。
8.根据权利要求5所述的水下潜艇用天线罩，其特征在于所述管状体通过特定模具上的铺料层成型，所述铺料层包括预浸布带缠绕层与有机毡防渗层，所述有机毡防渗层夹设于所述预浸布带缠绕层之间。
9.根据权利要求6所述的水下潜艇用天线罩，其特征在于所述管状体通过特定模具上的铺料层成型，所述铺料层包括预浸布带缠绕层与有机毡防渗层，所述有机毡防渗层夹设于所述预浸布带缠绕层之间。
专利摘要本实用新型公开了一种水下潜艇用天线罩，其目的是为核动力潜艇提供一种具有高强度、高透波特性的超短波天线罩。本实用新型采用以下技术方案一种水下潜艇用天线罩，包括底座，天线罩主体与天线罩帽体，其特征在于底座、天线罩主体与天线罩帽体为分体结构，粘结为一体构成。本实用新型采用上述结构，其优点在于有效减少了电磁信号的衰减，增强其透波性能；工艺简单，易于操作，粘结强度高，外水压由3MPa提高到4.5MPa不渗水，不产生破坏；表面性能增强。除了用于核动力潜艇的天线罩，还可以用于更换其他常规动力潜艇的天线罩，市场前景巨大。
文档编号H01Q1/00GK2615889SQ0324508
公开日2004年5月12日 申请日期2003年4月11日 优先权日2003年4月11日
发明者李彩球, 黄再满, 刘晓惠 申请人:北京玻璃钢研究设计院