飞行器表面雷达激光宽波段隐身结构、制备方法及应用技术

本发明专利技术属于隐身材料领域，尤其涉及一种飞行器表面雷达激光宽波段隐身结构、制备方法及应用，包括以下步骤：对基底进行表面处理；将完成表面处理的所述基底的单侧表面或双侧表面喷涂吸波涂层，待其完全干燥后，获得吸波涂层；在所述吸波涂层上喷涂面漆，待其完全干燥后，获得面漆层；用飞秒激光脉冲辐照所述面漆层，在所述面漆层上获得微结构。其目的是如何在最外层实现激光吸收的同时而不影响雷达吸波性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
飞行器表面雷达激光宽波段隐身结构、制备方法及应用


[0001]本专利技术属于隐身材料领域，尤其涉及一种飞行器表面雷达激光宽波段隐身结构、制备方法及应用。

技术介绍

[0002]随着探测技术的进步，隐身技术从单一的雷达波隐身向宽波段多功能隐身方向发展。激光具有高的方向性、单色性、相干性。将激光作为探测载波的激光雷达已研制成功并投入使用，激光雷达分辨力高、抗干扰能力强、隐蔽性好、体积小、质量轻，可以实现对雷达隐身目标的探测。因此发展雷达
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激光吸波技术有着重要的意义。
[0003]现有的激光吸收方法有：1、采用能吸收特定波长激光的材料，如陶瓷粉体或胶囊，与树脂、分散剂、消泡剂等混合制成涂料，通过涂刷或热喷涂等方式在装备外表上制备涂层来实现激光吸收；2、采用电致变色材料令装备与天空颜色一致，产生激光吸收效果；3、采用多层膜系、超材料实现激光吸收；4、在材料表面制备一定的微结构，实现对一定波长的可见光和激光，实现激光吸收。这种方法采用飞秒、皮秒激光，在半导体如硅、镓，金属如铝、钢、钛、金、银、铂、铜、钨等表面形成了多种抗反射结构。可见，现有的激光吸收方法不能实现雷达
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激光波段同时隐身。
[0004]而成都斯特斯科技有限公司公开了一种激光与雷达兼容隐身的隐身材料及其制备方法，是在雷达反射层(金属丝维纶混纺织物)外涂刷激光吸收涂料形成涂层，本质上是一种织物。
[0005]要在飞行器上实现雷达
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激光多波段隐身的难点在于：1.激光吸收是光学吸收原理，必须在最外层；2.若在雷达隐身涂层外涂刷激光吸收涂层，会影响雷达隐身涂层吸波性能；3.若在雷达隐身涂层外涂刷电致变色材料或做超材料，会影响雷达吸波性能。以上两种方法还会增加涂层重量；4.现有的激光抗反射结构只能在硅、镓等半导体和金属如铝、钢、钛、金、银、铂、铜、钨等表面制备。
[0006]因此，要解决的技术问题是，如何在最外层实现激光吸收的同时不影响雷达吸波性能。

技术实现思路

[0007]本专利技术主要针对以上问题，提出了一种飞行器表面雷达激光宽波段隐身结构、制备方法及应用，其目的是如何在最外层实现激光吸收的同时不影响雷达吸波性能。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了一种飞行器表面雷达激光宽波段隐身结构的制备方法，包括以下步骤：
[0009]对基底进行表面处理；
[0010]将完成表面处理的所述基底的单侧表面喷涂吸波涂层，待其完全干燥后，获得吸波涂层；
[0011]在所述吸波涂层上喷涂面漆，待其完全干燥后，获得面漆层；
[0012]用飞秒激光脉冲辐照所述面漆层，在所述面漆层上获得微结构。
[0013]进一步地，所述微结构至少包括以下之一：纳米孔、纳米腔、纳米球、纳米突起、纳米线。
[0014]进一步地，通过改变入射到面漆层上的激光脉冲参数，产生多种受控表面的微结构，其中所述多种受控表面的微结构需满足以下条件：根据光程差＝相位差*波长/2π，使在微结构内壁产生的光束的相位差满足(2n+1)π，其中，所述n是微结构中空气的激光折射率。
[0015]进一步地，在用飞秒激光脉冲辐照所述面漆层之前，还包括如下步骤：
[0016]用贴纸或激光打标定位需要加工的位置和范围；
[0017]关闭加工快门，打开对焦快门，用532nm激光在加工位置进行定位；
[0018]关闭对焦快门，打开加工快门，采用飞秒激光加工定位区域。
[0019]进一步地，所述飞秒激光的参数为：波长1026nm、功率20W、重复频率2MHz、光斑尺寸2μm、光斑移动速率10mm/s、加工路径为单向。
[0020]进一步地，还包括光学检查：采用光学显微镜和扫描电镜检查加工区域，确定周期性微结构形貌。
[0021]进一步地，还包括吸波性能检查：采用弓形架对涂层吸波性能进行测试，采用分光光度计对涂层反射率进行测试。
[0022]进一步地，还包括激光吸收性能测试，采用激光雷达对涂层进行测试，首先采用标准漫反射板标定激光雷达，之后将漫反射板换成涂层样品，测试并计算激光雷达在特定功率下的最大作用距离。
[0023]为实现上述目的，本专利技术提供了一种飞行器表面雷达激光宽波段隐身结构，其采用所述的制备方法制得。
[0024]为实现上述目的，本专利技术提供了一种所述的制备方法制备的飞行器表面雷达激光宽波段隐身结构在雷达、激光隐身中的应用。
[0025]本专利技术的上述技术方案具有如下优点：通过对基底进行表面处理；将完成表面处理的所述基底的单侧表面或双侧表面喷涂吸波涂层，待其完全干燥后，获得吸波涂层；在所述吸波涂层上喷涂面漆，待其完全干燥后，获得面漆层；用飞秒激光脉冲辐照所述面漆层，在所述面漆层上获得微结构；由于面漆在吸波涂层之上，且面漆本身具有合适的阻抗，雷达波可以穿过面漆到达吸波涂层被其吸收，面漆上做了微结构之后，其阻抗特性变化很小，雷达波仍然可以穿过面漆，不影响吸波涂层的雷达吸波性能。而微结构的存在可以与激光波长产生干涉相消，吸收激光，产生激光隐身效果，从而实现雷达
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激光隐身。
附图说明
[0026]图1为本专利技术披露的一种宽波段吸波原理示意图。
[0027]图2为本专利技术披露的一种微结构尺度与吸收波长关系结构示意图。
[0028]图3为本专利技术披露的一种飞行器表面雷达激光宽波段隐身结构的加工示意图。
[0029]图4为本专利技术披露的一种分光光度计测试结果图。
[0030]图5为本专利技术披露的一种雷达吸波测试结果。
[0031]图中：1、吸波涂层；2、面漆层；3、入射光；4、出射光；5、入射雷达波；6、微结构。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0033]本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0034]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0035]在本专利技术一方面中，提供一种飞行器表面雷达激光宽波段隐身结构及制备方法。而由此制备飞行器表面雷达激本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行器表面雷达激光宽波段隐身结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对基底进行表面处理；将完成表面处理的所述基底的单侧表面喷涂吸波涂层，待其完全干燥后，获得吸波涂层；在所述吸波涂层上喷涂面漆，待其完全干燥后，获得面漆层；用飞秒激光脉冲辐照所述面漆层，在所述面漆层上获得微结构。2.如权利要求1所述的一种飞行器表面雷达激光宽波段隐身结构的制备方法，其特征在于，所述微结构至少包括以下之一：纳米孔、纳米腔、纳米球、纳米突起、纳米线。3.如权利要求1所述的一种飞行器表面雷达激光宽波段隐身结构的制备方法，其特征在于，通过改变入射到面漆层上的激光脉冲参数，产生多种受控表面的微结构，其中所述多种受控表面的微结构需满足以下条件：根据光程差＝相位差*波长/2π，使在微结构内壁产生的光束的相位差满足(2n+1)π，其中，所述n是微结构中空气的激光折射率。4.如权利要求1所述的一种飞行器表面雷达激光宽波段隐身结构的制备方法，其特征在于，在用飞秒激光脉冲辐照所述面漆层之前，还包括如下步骤：用贴纸或激光打标定位需要加工的位置和范围；关闭加工快门，打开对焦快门，用532nm激光在加工位置进行定位；关闭对焦快门，打开加工快门，采用飞秒激光加工定位区域。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨名，孙汝剑，尹贻超，张行，韦国科，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：