雷达罩与天线罩：透波纺织复合材料的电磁—力学协同

雷达罩必须在气动外形、结构承载与电磁透波之间取得精确平衡，而纺织复合材料因其可设计的介电性能和整体成型能力成为该领域的核心材料。中空织物复合材料通过2.5D面层与不同形态芯层的结构设计，实现了电磁性能与力学性能的协同调控：研究者建立了织物单胞结构对介电常数和力学响应的精准预测方法，开发出兼具轻质高强与高透波特性的整体芯中空织物，其系列化天线罩产品已应用于舰载雷达、气象雷达和导航雷达。在超轻量化方向上，超高分子量聚乙烯（UHMWPE）与混杂纤维构型在保持电磁中性的前提下，较传统玻璃—环氧雷达罩实现了20%–40%的减重，并显著提升了多次冲击后的生存能力。对于高速飞行器，气动加热对天线窗材料的高温稳定性提出了更高要求；石英纤维/氰酸酯蒙皮与Nomex蜂窝芯构成的夹层结构在机载天线罩中兼顾了透波、刚度和抗振动冲击能力。从材料谱系看，石英玻璃纤维已用于F-15、F-22等战斗机和“三叉戟”导弹的天线罩，碳纤维编织复合材料则见于俄罗斯“联盟号”整流罩和国产歼-11B雷达罩。纺织预制体的三维编织与三维机织工艺使天线罩能够以近净成形方式制造复杂曲面，减少装配环节并提高透波性能的一致性，这正是纺织结构在电磁功能复合材料中不可替代的价值所在。