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      陶瓷導(dǎo)彈天線罩力熱性能試驗(yàn)技術(shù)綜述

      2019-11-15 07:37:50武小峰胡由宏宮永輝王成亮
      陶瓷學(xué)報(bào) 2019年4期
      關(guān)鍵詞:天線罩陶瓷材料陶瓷

      武小峰,胡由宏,宮永輝,王 偉,王成亮

      陶瓷導(dǎo)彈天線罩力熱性能試驗(yàn)技術(shù)綜述

      武小峰,胡由宏,宮永輝,王 偉,王成亮

      (北京強(qiáng)度環(huán)境研究所,北京 100076)

      本文概述了陶瓷導(dǎo)彈天線罩的結(jié)構(gòu)、力熱承載形式、以及失效模式,并從無損檢測、材料級和結(jié)構(gòu)級試驗(yàn)角度,綜述了當(dāng)前陶瓷天線罩材料和結(jié)構(gòu)力熱性能的各種檢測與試驗(yàn)方法。其中,無損檢測主要包括基于光學(xué)、聲學(xué)、熱學(xué)、射線等的方法;材料級試驗(yàn)包括材料熱學(xué)、力學(xué)性能測試;結(jié)構(gòu)級試驗(yàn)包括充壓篩選、燃?xì)饬骷訜岷挽o熱試驗(yàn)。上述檢測和試驗(yàn)手段共同組成了陶瓷天線罩力熱性能測試系統(tǒng)。

      陶瓷天線罩;力熱性能試驗(yàn);無損檢測

      0 引言

      天線罩是導(dǎo)彈的重要組成部分,在工作過程中承擔(dān)透波、氣動、防熱和承載的作用[1]。天線罩結(jié)構(gòu)通常由罩體和連接環(huán)組成,如圖1所示,罩體和連接環(huán)之間通過膠接或螺接方式進(jìn)行連接,其整體固定于彈體之上。此外為了防止雨蝕對天線罩性能產(chǎn)生影響,部分天線罩還帶有雨蝕頭 結(jié)構(gòu)。天線罩罩體通常要求具有良好的電氣性能、防熱承載性能、以及高溫穩(wěn)定性,因此常選用陶瓷材料,其中石英陶瓷在馬赫數(shù)較低時(shí)應(yīng)用最為廣泛,而在馬赫數(shù)較高時(shí)則常用Si3N4、BN基陶

      瓷材料[1-4]。為了使連接環(huán)和罩體之間產(chǎn)生的熱應(yīng)力盡可能小,連接環(huán)材料一般選擇與罩體熱膨脹系數(shù)相一致的材料,應(yīng)用較多的包括殷鋼或碳纖維材料[5]。

      陶瓷天線罩在導(dǎo)彈飛行過程中的力熱承載形式主要包括:(1)沿飛行方向的軸向氣動阻力;

      圖1 天線罩結(jié)構(gòu)示意

      (2)垂直于飛行方向的剪力和彎矩;(3)氣動加熱導(dǎo)致沿軸向和厚度方向產(chǎn)生溫度梯度,進(jìn)而引發(fā)的熱應(yīng)力;(4)罩體與連接環(huán)之間膠層剪切或連接環(huán)與彈體之間、罩體與雨蝕頭之間熱膨脹失配引發(fā)的內(nèi)應(yīng)力。

      在上述載荷形式下,陶瓷天線罩結(jié)構(gòu)容易發(fā)生以下的失效模式[6]:(1)天線罩罩體強(qiáng)度以及耐溫、抗熱沖擊性能無法滿足氣動力熱載荷要求,導(dǎo)致罩體破裂失效;(2)天線罩罩體、連接環(huán),以及膠層存在內(nèi)部缺陷,引起飛行或運(yùn)輸過程中失效;(3)罩體與連接環(huán)之間的膠接強(qiáng)度不夠或脫膠,使得罩體與連接環(huán)脫離導(dǎo)致失效;(4)各種連接結(jié)構(gòu)之間的熱匹配問題引發(fā)的失效。

      隨著導(dǎo)彈飛行指標(biāo)要求的不斷提高,天線罩受到的氣動力熱載荷條件也越發(fā)嚴(yán)酷??紤]到陶瓷材料的固有脆性,天線罩結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生失效,將會使得導(dǎo)彈完全喪失戰(zhàn)斗力。因此,除了生產(chǎn)、加工過程中進(jìn)行相關(guān)質(zhì)量控制外,還需開展多種檢測及力熱性能的試驗(yàn)考核和分析評估工作,獲取承載和防熱性能參數(shù),進(jìn)而指導(dǎo)設(shè)計(jì)改進(jìn),綜合保障陶瓷天線罩結(jié)構(gòu)的可靠性。根據(jù)檢測方式、產(chǎn)品階段及試樣尺寸的不同,陶瓷天線罩的檢測與試驗(yàn)大致分為無損檢測、材料級試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)級試驗(yàn)三大類,這三者的側(cè)重點(diǎn)不同,共同組成了天線罩力熱性能測試系統(tǒng)。

      1 無損檢測方法

      無損檢測是指在不影響被檢測對象性能的前提下,采用聲、光、電、熱、磁等非破壞技術(shù)對材料進(jìn)行缺陷檢測的技術(shù)。其利用材料內(nèi)部和表面結(jié)構(gòu)異常引起的參數(shù)變化,對各材料、零部件、結(jié)構(gòu)件等內(nèi)部和表面缺陷進(jìn)行檢測,并評定缺陷的類型、性質(zhì)、位置、尺寸等參量,以確保結(jié)構(gòu)可靠性和安全性。

      陶瓷材料由于其固有脆性,在一定載荷作用下,微小缺陷的存在也容易形成應(yīng)力集中,進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效,因此針對陶瓷材料表面和內(nèi)部缺陷的檢測十分必要,并且其精度要求往往比金屬材料高得多。表1列出了常用的幾種不同類型的陶瓷天線罩無損檢測方法,下面簡要就各種方 法的原理、技術(shù)特點(diǎn),以及檢測范圍和精度進(jìn)行介紹。

      燈光照射方法[7,8]主要利用陶瓷的透光性,采用白熾燈光源在罩體內(nèi)部照射罩體,通過目測對產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行判定。該方法操作簡便、檢測成本低、檢測結(jié)果直觀,但檢測精度容易受檢測人員主觀因素的影響,通常用于檢測表面和內(nèi)部尺寸大于0.5 mm的氣孔、裂紋、雜質(zhì)等缺陷。

      表1 陶瓷天線罩常用的無損檢測方法

      Tab.1 Common used non-destructive test methods for ceramic radome

      熒光/染色方法[9-13]是根據(jù)液體毛細(xì)作用原理,熒光劑或染色劑附著于表面缺陷位置,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)缺陷檢測。該方法對材料表面粗糙度和整潔度要求較高;結(jié)合圖像處理技術(shù),能發(fā)揮滲透檢測對表面開口缺陷的高靈敏性,避免檢測人員主觀識別造成的誤檢和漏檢。對均勻而致密的陶瓷材料,熒光/染色滲透方法能檢出開度小至1 μm的氣孔、裂紋等表面缺陷。

      敲擊[14-18]方法是通過人工、機(jī)械或數(shù)字方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行敲擊,然后利用人耳聽聲或聲振分析技術(shù),檢測其頻率、相位、幅值、能量等參數(shù)變化,并進(jìn)行對比分析,辨識結(jié)構(gòu)缺陷的類型、位置等特征。人工敲擊方法設(shè)備簡單,但易受環(huán)境噪聲影響,主觀因素影響較大;機(jī)械或數(shù)字敲擊檢測方法客觀、便捷,抗噪聲干擾,檢測結(jié)果更為準(zhǔn)確。利用敲擊檢測方法可以檢測陶瓷罩體表面或內(nèi)部大尺寸裂紋、氣孔,以及連接膠層的分層、脫粘等主要缺陷,但對于小缺陷的檢測靈敏度低。

      超聲[9,19-26]檢測方法是利用超聲波在彈性介質(zhì)中傳播時(shí),會在缺陷界面處發(fā)生反射、折射或散射,通過傳感器接收信號可以探測缺陷特征。常用的超聲無損檢測方法包括激光超聲、機(jī)械掃描超聲顯微鏡(SAM)、掃描激光超聲顯微鏡(SLAM)、熱超聲顯微鏡(TAM)等。超聲檢測方法的優(yōu)點(diǎn)主要包括:(1)檢測對象范圍廣,檢測深度大;(2)缺陷定位準(zhǔn)確,檢測靈敏度高;(3)成本低,使用方便;(4)速度快,對人體無害,便于現(xiàn)場使用;(5)激光超聲檢測以非接觸式激光干涉儀接收超聲波,能夠遠(yuǎn)距離遙控操作并極具抗干擾性。其缺點(diǎn)主要有:(1)探測靈敏度與缺陷深度有關(guān);(2)體型缺陷檢出率低于面型缺陷;(3)激光超聲檢測能量轉(zhuǎn)換效率低、檢測聲信號弱、可靠性差。普通超聲可檢出表面和近表面幾十微米的細(xì)小缺陷,激光超聲對表面和內(nèi)部缺陷分辨率最高可達(dá)0.5 μm,掃描超聲顯微鏡對表面及亞表面的檢測分辨率可達(dá)1~2 μm。

      紅外熱成像[9,19-21,27-29]檢測的實(shí)質(zhì)是測量物體表面的溫度。當(dāng)物體受到熱脈沖激發(fā)時(shí),由于內(nèi)部缺陷(裂紋或密度不均勻等)的存在會改變物體的熱傳導(dǎo)特性,進(jìn)而導(dǎo)致熱分布發(fā)生變化,使物體表面的溫度發(fā)生差異。紅外熱成像檢測的優(yōu)點(diǎn)主要包括:(1)靈敏度高,速度快;(2)檢測儀器結(jié)構(gòu)較簡單;(3)使用安全,信號處理速度高,可建立自動檢測系統(tǒng);(4)受工件表面光潔度影響??;(5)檢測用途廣泛。其缺點(diǎn)主要有:(1)會受產(chǎn)品表面及背景輻射的影響;(2)靈敏度受缺陷大小和深度的影響;(3)溫度記錄曲線的解釋困難,并且需要有專業(yè)操作人員。受紅外熱像儀最低溫度分辨率限制,常規(guī)紅外檢測技術(shù)對陶瓷微細(xì)缺陷的檢測靈敏度不高;利用鎖相放大技術(shù)提高信噪比后,可以具有較高的缺陷檢測靈敏度。

      工業(yè)CT[9,19-21,30,31]檢測是利用高能射線掃描工件得到斷層投影數(shù)據(jù),經(jīng)圖像重建算法重建出內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三維圖像,進(jìn)而獲取缺陷特征。該方法的優(yōu)點(diǎn)包括:(1)空間分辨率和密度分辨率較高,一般情況下低于0.5%;(2)檢測對象范圍廣,包含空氣、金屬和非金屬等;(3)成像的尺寸精度高,可實(shí)現(xiàn)直觀的三維圖像;(4)不受材料物理形態(tài)和幾何結(jié)構(gòu)的約束。其缺點(diǎn)主要在于檢測效率低且成本高昂,不適于平板薄件的檢測以及大型構(gòu)件的現(xiàn)場檢測。工業(yè)CT的檢測范圍包括:(1)非微觀缺陷的檢測(裂紋、夾雜、氣孔、分層等缺陷檢測);(2)密度分布的測量(材料均勻性、微氣孔含量的測量);(3)內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸的精確測量。工業(yè)CT的檢測精度與設(shè)備性能參數(shù)有關(guān),最小可檢測數(shù)十納米的缺陷。

      微焦點(diǎn)X射線[9,19-21,32-34]是基于X射線檢測原理,通過被檢材料對透入X射線的不同吸收量來獲知內(nèi)部細(xì)節(jié);而射線焦點(diǎn)尺寸影響成像的清晰度和空間分辨率,利用1~50 μm焦點(diǎn)的射線進(jìn)行檢測稱為微焦點(diǎn)射線檢測。該方法不受材料形貌限制、射線衰減系數(shù)小、空間分辨率較高,但在對立體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)2D成像時(shí),易造成各層投影影像重疊而難以辨別。微焦點(diǎn)X射線可以檢測表面和內(nèi)部的小尺寸缺陷,檢測的缺陷尺寸范圍取決于材料的均勻性與設(shè)備精度;對于陶瓷材料內(nèi)部裂紋,可以檢出小至10 μm的裂紋,但裂紋延展方向應(yīng)與射線束方向一致。

      2 材料級試驗(yàn)方法

      陶瓷天線罩整體結(jié)構(gòu)的力熱性能取決于各組成材料的單一性能以及連接性能,因此在天線罩的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)階段,通過對陶瓷、連接環(huán)、膠層材料的力熱性能測試和評估,有助于指導(dǎo)選材和改進(jìn)設(shè)計(jì),獲取最優(yōu)的力熱承載性能方案。常規(guī)的材料級力熱性能檢測項(xiàng)目包括陶瓷和連接環(huán)材料的密度、熱膨脹系數(shù)、彈性模量、彎曲或拉伸強(qiáng)度,以及連接膠層的膠接強(qiáng)度等,這些試驗(yàn)項(xiàng)目均有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)[35-44]參照。

      天線罩的陶瓷罩體在制備過程中,軸線方向的尺寸往往大于最終產(chǎn)品尺寸,多余出的部分用于制備試件,開展材料級的性能測試。由于測量陶瓷材料的拉伸強(qiáng)度較為困難,主要體現(xiàn)在夾持部位容易發(fā)生斷裂,夾具與試件軸心的對中要求較高等方面,因而常用彎曲強(qiáng)度來估算材料的拉伸強(qiáng)度[45]。彎曲強(qiáng)度的測定方法主要包括三點(diǎn)彎和四點(diǎn)彎法,如圖2所示,通過獲取斷裂載荷,并根據(jù)相應(yīng)公式即可獲得材料的彎曲強(qiáng)度。值得注意的是,由于陶瓷材料的強(qiáng)度通常遵循Weibull統(tǒng)計(jì)分布,并且存在明顯的尺寸效應(yīng),試件尺寸越大,強(qiáng)度越低,因此通過材料級小試件獲得的強(qiáng)度往往比整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要高;另外,由于彎曲強(qiáng)度反映了材料的局部性能,而拉伸強(qiáng)度反映了整體性能,因此測得的彎曲強(qiáng)度也會比拉伸強(qiáng)度要高。所以材料級強(qiáng)度測試結(jié)果一般只適用于選材的橫向比較,并為陶瓷罩體整體性能的表征提供參考。

      圖2 陶瓷材料彎曲強(qiáng)度測試方法

      陶瓷罩體材料的密度通常采用質(zhì)量-體積法或排水法進(jìn)行測試[42]。另外,陶瓷材料的密度還表征了孔隙率的大小,而孔隙率又與彎曲強(qiáng)度、斷裂韌性、彈性模量等參數(shù)相關(guān)[46],孔隙率越大,強(qiáng)度、模量、韌性均下降。

      天線罩與連接環(huán)之間的連接性能通常由連接膠層的剪切強(qiáng)度來表征。在天線罩與連接環(huán)膠接的同時(shí),制成與天線罩和連接環(huán)材料相同的試件,并在相同的工藝條件下,同時(shí)對試片進(jìn)行膠接,然后根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及方法[43-47]檢測其剪切 強(qiáng)度。

      3 結(jié)構(gòu)級試驗(yàn)方法

      上述材料級試驗(yàn)獲取的性能參數(shù)僅僅代表材料級試件在準(zhǔn)靜態(tài)條件下的承載極限,而真實(shí)飛行狀態(tài)下,天線罩結(jié)構(gòu)形式及承受載荷條件復(fù)雜,存在高溫?zé)崞ヅ?、力熱載荷隨時(shí)間、空間變化等問題。再加上不同受力方式下的破壞概率和不同尺寸下的缺陷概率不同,因此在陶瓷天線罩結(jié)構(gòu)成型或裝配完成后,必須開展一系列結(jié)構(gòu)級的性能檢測,綜合考核結(jié)構(gòu)整體的力熱承載性能。常見的幾種結(jié)構(gòu)級試驗(yàn)類型有充壓篩選試驗(yàn)[48-50]、燃?xì)饬骷訜嵩囼?yàn)[51-54]、靜熱試驗(yàn)[1,6,55-59]等。

      3.1 充壓篩選試驗(yàn)

      陶瓷天線罩充壓篩選試驗(yàn)利用充氣加壓方式,在天線罩內(nèi)腔充入高壓氣體,觀察罩體在內(nèi)壓條件下是否發(fā)生破壞,從而篩選出具有缺陷隱患的天線罩。充壓篩選試驗(yàn)中,天線罩的定位夾緊、安全防護(hù)等問題是試驗(yàn)的技術(shù)難點(diǎn),通常采用內(nèi)外脹胎同步徑向夾緊,實(shí)現(xiàn)天線罩的可靠定位和夾緊;采用外置剛性防爆筒、內(nèi)置減爆膽和遠(yuǎn)端操作控制等方式,實(shí)現(xiàn)多重安全防護(hù)[48,49]。

      此外,有關(guān)充氣壓力條件的確定,也是決定篩選試驗(yàn)有效性和可靠性的重點(diǎn)。充氣壓力過低將無法實(shí)現(xiàn)對缺陷隱患的篩查,而壓力過高則會導(dǎo)致罩體損傷,為后續(xù)試驗(yàn)及使用帶來隱患。胡偉等[50]針對充氣壓力對天線罩罩體強(qiáng)度的影響開展了系列試驗(yàn)研究,得出彎曲強(qiáng)度測試中,斷裂載荷的45~50%是相對安全的充壓保載載荷,在該條件下試驗(yàn)不會導(dǎo)致陶瓷罩體產(chǎn)生明顯的裂紋擴(kuò)展現(xiàn)象。

      充壓篩選試驗(yàn)的篩選準(zhǔn)確度高,解決了陶瓷材料天線罩一次性整體強(qiáng)度檢測和篩選難題,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于新型高速飛行器的研制和批量生產(chǎn)中,是提升天線罩安全性和可靠性的重要手段。

      3.2 燃?xì)饬骷訜嵩囼?yàn)

      天線罩在導(dǎo)彈飛行過程中承受瞬態(tài)的氣動加熱、機(jī)動過載等環(huán)境條件,因此在對天線罩結(jié)構(gòu)進(jìn)行地面試驗(yàn)考核時(shí),必須準(zhǔn)確模擬這些真實(shí)的飛行載荷條件。

      燃?xì)饬骷訜嵩囼?yàn)[51-54]是一種有效的考核天線罩結(jié)構(gòu)力熱性能的試驗(yàn)方法,其原理是利用火箭發(fā)動機(jī)噴射出的燃?xì)饬?,對天線罩體進(jìn)行加熱;結(jié)合力學(xué)加載設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對橫向氣動載荷的動態(tài)模擬;通過測量溫度、壓力、位移、應(yīng)變等參數(shù),評估天線罩的力熱響應(yīng)。相關(guān)系統(tǒng)原理如圖3 所示。

      圖3 燃?xì)饬骷訜嵩囼?yàn)系統(tǒng)原理圖

      考慮到火箭發(fā)動機(jī)性能參數(shù)確定,在燃?xì)饬骷訜嵩囼?yàn)前,需采用調(diào)試模擬件,開展流場調(diào)試工作,通過調(diào)整天線罩與噴管的相對位置,實(shí)現(xiàn)所需的熱流或壓力條件。另外,根據(jù)燃?xì)饬骷訜岬脑囼?yàn)特點(diǎn),可以在考核天線罩結(jié)構(gòu)的力熱承載性能的同時(shí),實(shí)現(xiàn)對天線罩材料燒蝕性能的評估,這有效地滿足了高超聲速飛行環(huán)境下陶瓷基復(fù)合材料天線罩的燒蝕、承載考核需求。

      3.3 靜熱試驗(yàn)

      以燃?xì)饬骷訜釣榇淼娘L(fēng)洞類型加熱方法,雖然從模擬機(jī)理上與氣動加熱一致,但該方法對試件尺寸有較大限制,并且運(yùn)行時(shí)間短,成本高昂,因此對于大尺寸、遠(yuǎn)程導(dǎo)彈天線罩的結(jié)構(gòu)熱試驗(yàn),還難以完全采用風(fēng)洞加熱手段來模擬 實(shí)現(xiàn)。

      靜熱試驗(yàn)是利用石英燈、石墨等加熱元件的高溫輻射換熱特性,對試驗(yàn)件進(jìn)行加熱,并采用伺服油缸等加載設(shè)備實(shí)現(xiàn)力學(xué)載荷施加的一種試驗(yàn)技術(shù)。這種試驗(yàn)技術(shù)具有高熱流、長時(shí)間、全尺寸、易與環(huán)境條件組合等特點(diǎn),特別適合于天線罩瞬態(tài)氣動力熱載荷的模擬[60]。

      根據(jù)考核目的的不同,陶瓷天線罩的靜熱試驗(yàn)分為靜力試驗(yàn)、熱沖擊試驗(yàn),以及靜熱聯(lián)合試驗(yàn)三種類型。其中,靜力試驗(yàn)是模擬導(dǎo)彈在實(shí)際飛行狀態(tài)下的天線罩受載情況,對天線罩施加靜載荷,驗(yàn)證天線罩的承載能力并獲取可靠性安全系數(shù);熱沖擊試驗(yàn)是模擬導(dǎo)彈實(shí)際飛行狀態(tài)下氣動加熱,對天線罩施加熱載荷,驗(yàn)證天線罩受溫度沖擊條件下的工作可靠性;靜熱聯(lián)合試驗(yàn)?zāi)M了導(dǎo)彈實(shí)際飛行狀態(tài)下氣動力熱載荷條件,綜合驗(yàn)證天線罩的靜熱強(qiáng)度和工作可靠性[6]。

      典型的陶瓷天線罩靜熱試驗(yàn)系統(tǒng)及案例如圖4所示。將天線罩安裝于專用底座,并固定在工裝上;根據(jù)彈道計(jì)算出的溫度或熱流條件,采用隨形的錐形石英燈加熱器對天線罩進(jìn)行分區(qū)加熱,保證天線罩加熱環(huán)向均勻,軸向連續(xù);利用安裝在反射板上的熱流計(jì)或安裝在天線罩體表面的溫度傳感器對加熱進(jìn)行反饋控制;采用加載環(huán)對天線罩外表面施加分布載荷,模擬橫向載荷和根部彎矩,并利用杠桿級連方式將分布力合成進(jìn)行加載;另外,采用各類測試手段,對天線罩在試驗(yàn)過程中的溫度、位移、應(yīng)變等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測。

      除以上加熱加載手段外,還可采用高溫油外壓、皮囊外壓加載、內(nèi)腔抽真空等方式模擬陶瓷天線罩承受的力熱載荷。

      靜熱試驗(yàn)方法是當(dāng)前考核陶瓷天線罩整體力熱性能的最主要的一種試驗(yàn)方法,只有通過了該項(xiàng)試驗(yàn),導(dǎo)彈才能開展飛行試驗(yàn)驗(yàn)證工作。盡管如此,靜熱試驗(yàn)技術(shù)也不可能完全真實(shí)地模擬導(dǎo)彈的飛行狀態(tài),后續(xù)仍需在天地一致性、失效評估手段方面開展相關(guān)工作,完善該項(xiàng)試驗(yàn)技術(shù),更好地滿足導(dǎo)彈等飛行器對陶瓷天線罩的研制使用需求。

      圖4 典型陶瓷天線罩靜熱試驗(yàn)系統(tǒng)(a)及案例(b)

      4 結(jié)語

      針對陶瓷天線罩材料和結(jié)構(gòu)力熱性能的檢測和考核需求,目前已經(jīng)形成了基于無損檢測、材料級試驗(yàn)和結(jié)構(gòu)級試驗(yàn)的一整套試驗(yàn)方法,并廣泛應(yīng)用于陶瓷天線罩的研制、生產(chǎn)、定型,及批抽檢過程中。盡管如此,為了綜合保障陶瓷天線罩結(jié)構(gòu)的可靠性,仍需在試驗(yàn)天地一致性和失效評估等方面開展相關(guān)工作,更好地為型號研制需求服務(wù)。

      [1] 齊共金, 張長瑞, 王思青, 等. 高超聲速導(dǎo)彈天線罩關(guān)鍵技術(shù)[J]. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù), 2005, (1): 30-34. QI G J, ZHANG C R, WANG S Q, et al. Missiles and Space Vehicles, 2005, (1): 30-34.

      [2] KANDI K K, THALLAPALLI N, CHILAKALAPALLI S P. Development of silicon nitride-based ceramic radomes: A review [J]. International Journal of Applied Ceramic Technology, 2015, 12(5): 909-920 .

      [3] 鄔浩, 雷景軒, 趙中堅(jiān), 等. 多孔陶瓷材料在天線罩上的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 陶瓷學(xué)報(bào), 2008, 29(4): 384-389. WU H, LEI J X, ZHAO Z J, et al. Journal of Ceramics, 2008, 29(4): 384-389.

      [4] 趙林, 于美玲, 魏紅康, 等. BNp/Si3N4和BNw/Si3N4復(fù)合透波材料及其性能研究[J]. 陶瓷學(xué)報(bào), 2016, 37(6): 636-640. ZHAO L, YU M L, WEI H K, et al. Journal of Ceramics, 2016, 37(6): 636-640.

      [5] 張漠杰. 導(dǎo)彈天線罩連接方式的設(shè)計(jì)[J]. 上海航天, 1999, (3): 31-42. ZHANG M J. Areospace Shanghai, 1999, (3): 31-42.

      [6] 張漠杰. 導(dǎo)彈天線罩的結(jié)構(gòu)可靠性[J]. 制導(dǎo)與引信, 2006, 27(2): 44-46. ZHANG M J. Guidance & Fuze, 2006, 27(2): 44-46.

      [7] 趙中堅(jiān). 石英陶瓷天線罩無損檢測技術(shù)研究[J]. 陶瓷學(xué)報(bào), 2014, 35(4): 387-391. ZHAO Z J. Journal of Ceramics, 2014, 35(4): 387-391.

      [8] 郝洪順, 崔文亮, 付鵬, 等. 熔融石英陶瓷制備工藝的比較研究[J]. 硅酸鹽通報(bào), 2007, 26(5): 1036-1039. HAO H S, CUI W L, FU P, et al. Bulletin of the Chinese Ceramic Society, 2007, 26(5): 1036-1039.

      [9] 田欣利, 王健全, 但偉, 等. 工程陶瓷微缺陷無損檢測技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 中國機(jī)械工程, 2010, 21(21): 2639-2645. TIAN X L, WANG J Q, DAN W, et al. China Mechanical Engineering, 2010, 21(21): 2639-2645.

      [10] LIU Y X, WU X F, GUO Q K, et al. Experiments and numerical simulations of thermal shock crack patterns in thin circular ceramic specimens [J]. Ceramics International, 2015, 41(1): 1107-1114.

      [11] 孫殿壽, 叢吉升. 滲透檢驗(yàn)的自顯像方法[J]. 無損檢測, 1997, 19(6): 175-176. SUN D S, CONG J S. Nondestructive Testing, 1997, 19(6): 175-176.

      [12] 周兆, 白海龍, 張澤彪, 等. 熒光滲透法無損檢測的原理與應(yīng)用[J]. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù), 2009, 7(1): 50-53. ZHOU Z, BAI H L, ZHANG Z B, et al. Experiment Science & Technology, 2009, 7(1): 50-53.

      [13] 金宇飛. 無損檢測滲透檢測總則[J]. 無損檢測, 2004, 26(8): 417-422. JIN Y F. Nondestructive Testing, 2004, 26(8): 417-422.

      [14] 張金波, 王寶瑞. 探討敲擊檢測技術(shù)在復(fù)合材料無損檢測中的應(yīng)用[J]. 纖維復(fù)合材料, 2014, (2): 19-21. ZHANG J B, WANG B R. Fiber Composites, 2014, (2): 19-21.

      [15] 王錚, 李碩寧, 郭廣平. 敲擊檢測技術(shù)在某雷達(dá)天線罩在役檢測中的應(yīng)用[J]. 無損檢測, 2012, 34(6): 29-32. WANG Z, LI S N, GUO G P. Nondestructive Testing, 2012, 34(6): 29-32.

      [16] 肖強(qiáng)宏, 周強(qiáng), 王瑩, 等. 一種基于敲擊聲時(shí)-頻分析的陶瓷結(jié)構(gòu)缺陷檢測方法研究[J]. 中國陶瓷, 2017, 53(9): 47-53. XIAO Q H, ZHOU Q, WANG Y, et al. China Ceramics, 2017, 53(9): 47-53.

      [17] 鄔冠華, 林俊明, 任吉林, 等. 聲振檢測方法的發(fā)展[J]. 無損檢測, 2011, 33(2): 35-41. WU G H, LIN J M, REN J L, et al. Nondestructive Testing, 2011, 33(2): 35-41.

      [18] 許振騰. 數(shù)字敲擊檢測在航空航天復(fù)合材料檢測中的應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 南京: 南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2016.

      [19] 羅文輝, 陳虹, 于水, 等. 陶瓷材料的無損檢測技術(shù)[J]. 現(xiàn)代技術(shù)陶瓷, 2003, (1): 35-38. LUO W H, CHEN H, YU S, et al. Advanced Ceramics, 2003, (1): 35-38.

      [20] 周碧. 陶瓷材料檢測中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用探析[J]. 中國陶瓷工業(yè), 2015, 22(4): 37-38. ZHOU B. China Ceramic Industry, 2015, 22(4): 37-38.

      [21] 李明科, 陳衛(wèi)民, 李衛(wèi)東, 等. 無損檢測技術(shù)在陶瓷材料檢測中的應(yīng)用[J]. 科技傳播, 2012, (6): 89,157. LI M K, CHEN W M, LI W D, et al. Public Communication of Science & Technology, 2012, (6): 89,157.

      [22] SHIN H J, PARK J Y, HONG S C, et al. In situ non-destructive evaluation of an aircraft UHF antenna radome based on pulse-echo ultrasonic propagation imaging [J]. Composite Structures, 2017, 160: 16-22.

      [23] 崔碩. 超聲波在陶瓷無損檢測中的應(yīng)用[J]. 機(jī)械工程與自動化, 2007, (5): 142-143. CUI S. Mechanical Engineering & Automation, 2007, (5): 142-143.

      [24] 韓雷, 程應(yīng)科, 林濱, 等. 先進(jìn)陶瓷材料表面/亞表面缺陷無損檢測[J]. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù), 2007, (8): 43-50. HAN L, CHENG Y K, LIN B, et al. Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique, 2007, (8): 43-50.

      [25] 沈建中, 蔣福棠. 結(jié)構(gòu)陶瓷材料的超聲無損檢測[J]. 應(yīng)用聲學(xué), 1992, 11(6): 1-7. SHEN J Z, JIANG F T. Applied Acoustics, 1992, 11(6): 1-7.

      [26] 陳正林, 張雪飛, 王高潮, 等. 陶瓷涂層-金屬基-陶瓷涂層的金屬基體超聲波無損檢測研究[J]. 陶瓷學(xué)報(bào), 2018, 39(2): 228-232. CHEN Z L, ZHANG X F, WANG G C, et al. Journal of Ceramics, 2018, 39(2): 228-232.

      [27] 張明, 曾令可, 王慧, 等. 陶瓷材料的測試新技術(shù)[J]. 佛山陶瓷, 2003, 13(2): 28-30. ZHANG M, ZENG L K, WANG H, et al. Foshan Ceramics, 2003, 13(2): 28-30.

      [28] 吳衛(wèi)生, 曾令可. 陶瓷制品紅外熱成像無損檢測的研究[J]. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 1996, 24(3): 62-68. WU W S, ZENG L K. Journal of South China University of Technology (Natural Science), 1996, 24(3): 62-68.

      [29] 顧軒, 何問慎, 陸倩映, 等. 紅外熱成像技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 陶瓷, 2016, (7): 36-39. GU X, HE W S, LU Q Y, et al. Ceramics, 2016, (7): 36-39.

      [30] 梅輝, 張鼎, 夏俊超, 等. 淺談陶瓷基復(fù)合材料無損檢測方法及其進(jìn)展[J]. 航空制造技術(shù), 2017, (5): 24-30. MEI H, ZHANG D, XIA J C, et al. Aeronautical Manufacturing Technology, 2017, (5): 24-30.

      [31] 王增勇, 湯光平, 李建文, 等. 工業(yè)CT技術(shù)進(jìn)展及應(yīng)用[J]. 無損檢測, 2010, 32(7): 504-508. WANG Z Y, TANG G P, LI J W, et al. Nondestructive Testing, 2010, 32(7): 504-508.

      [32] 張朝宗, 郭志平, 呂軍震, 等. 檢測陶瓷零件的微焦點(diǎn)X-CT實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)[J]. CT理論與應(yīng)用研究, 1991, (2): 5-9. ZHANG C Z, GUO Z P, LV J Z, et al. Computerized Tomography Theory and Applications, 1991, (2): 5-9.

      [33] 孔凡琴. 微焦點(diǎn)X射線檢測技術(shù)的現(xiàn)狀與應(yīng)用[J]. 無損檢測, 2008, 30(12): 931-933. KONG F Q. Nondestructive Testing, 2008, 30(12): 931-933.

      [34] 鄭磊. 微焦點(diǎn)X 射線數(shù)字影像技術(shù)[J]. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用, 2015, (4): 46-47. ZHENG L. Digital Technology and Application, 2015, (4): 46-47.

      [35] GB/T 6569-2006, 精細(xì)陶瓷彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)方法[S].

      [36] GB/T 8489-2006, 精細(xì)陶瓷壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)方法[S].

      [37] GB/T 10700-2006, 精細(xì)陶瓷彈性模量試驗(yàn)方法-彎曲法[S].

      [38] GB/T 14390-2008, 精細(xì)陶瓷高溫彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)方法[S].

      [39] GB/T 16535-2008, 精細(xì)陶瓷線熱膨脹系數(shù)試驗(yàn)方法-頂桿法[S].

      [40] GB/T 23805-2009, 精細(xì)陶瓷室溫拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)方法[S].

      [41] GB/T 23806-2009, 精細(xì)陶瓷斷裂韌性試驗(yàn)方法-單邊預(yù)裂紋梁(SEPB)法[S].

      [42] GB/T 25995-2010, 精細(xì)陶瓷密度和顯氣孔率試驗(yàn)方法[S].

      [43] GB/T 7124-2008, 膠粘劑-拉伸剪切強(qiáng)度的測定(剛性材料對剛性材料)[S].

      [44] GB/T 11177-1989, 無機(jī)膠粘劑套接壓縮剪切強(qiáng)度試驗(yàn)方法[S].

      [45] 包亦望, 金宗哲. 脆性材料彎曲強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系研究[J]. 中國建筑材料科學(xué)研究院學(xué)報(bào), 1991, 3(3): 1-5. BAO Y W, JIN Z Z. Journal of China Building Materials Academy, 1991, 3(3): 1-5.

      [46] 王培銘. 無機(jī)非金屬材料學(xué)[M]. 上海: 同濟(jì)大學(xué)出版社, 1999: 30.

      [47] 苗蓉麗, 殷勝昔. 石英陶瓷與金屬粘接壓縮剪切強(qiáng)度的測定[J]. 理化檢驗(yàn)-物理分冊, 2008, 44(2): 68-70. MIAO R L, YIN S X. Physical Testing and Chemical Analysis (Part A: Physical Testing), 2008, 44(2): 68-70.

      [48] 凌國厚. 天線罩充壓篩選設(shè)備的研制[D]. 大連: 大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2005.

      [49] 曾照勇, 趙立, 沈利生, 等. 一種石英陶瓷導(dǎo)彈天線罩強(qiáng)度充壓篩選裝置[P]. 中國專利: 2011204562175, 2011-11-17.

      [50] 胡偉, 趙中堅(jiān), 王萍萍, 等. 石英陶瓷導(dǎo)彈天線罩材料延遲斷裂行為的研究[J]. 佛山陶瓷, 2012, (3): 35-37. HU W, ZHAO Z J, WANG P P, et al. Foshan Ceramics, 2012, (3): 35-37.

      [51] 夏吝時(shí), 齊斌, 岳暉, 等. 球錐形罩體熱力耦合試驗(yàn)方法研究[J]. 強(qiáng)度與環(huán)境, 2013, 40(4): 43-47. XIA L S, QI B, YUE H, et al. Structure & Environment Engineering, 2013, 40(4): 43-47.

      [52] 周永鑫, 李翔, 張俊武. 石英纖維增強(qiáng)天線罩燒蝕應(yīng)力耦合試驗(yàn)及仿真分析[J]. 宇航材料工藝, 2014, (1): 37-40, 56. ZHOU Y X, LI X, ZHANG J W. Aerospace Materials & Technology, 2014, (1): 37-40,56.

      [53] 李翔, 周永鑫, 夏吝時(shí), 等. 天線罩燒蝕過程中熱力耦合試驗(yàn)方法研究[A]. 北京力學(xué)會第19屆學(xué)術(shù)年會論文集[C]. 2013: 198-199.

      [54] ENGERS R J, RUBIN D R, MARCONI F, et al. Missile radome development testing at ATK GASL [M]// US Air Force T & E Days, 2007: 1649.

      [55] GJB 4037-2000, 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈天線罩通用規(guī)范[S].

      [56] 李國平. 導(dǎo)彈天線罩的靜熱強(qiáng)度及其試驗(yàn)[J]. 制導(dǎo)與引信, 1994, (4): 47-50. LI G P. Guidance and Fuze, 1994, (4): 47-50.

      [57] 王端志, 高萬鏞. 導(dǎo)彈天線罩靜熱聯(lián)合試驗(yàn)及其熱強(qiáng)度分析[J]. 強(qiáng)度與環(huán)境, 2001, (3): 1-9. WANG D Z, GAO W Y. Structure & Environment Engineering, 2001, (3): 1-9.

      [58] QJ 20306-2014, 地地彈道導(dǎo)彈天線罩力熱聯(lián)合試驗(yàn)方法[S].

      [59] 王守禮. 復(fù)合材料旋轉(zhuǎn)殼靜熱強(qiáng)度問題[J]. 強(qiáng)度與環(huán)境, 1989, (4): 20-26. WANG S L. Structure & Environment Engineering, 1989, (4): 20-26.

      [60] 張鈺. 結(jié)構(gòu)熱試驗(yàn)技術(shù)[M]. 北京: 宇航出版社, 1993: 7.[2]

      A Review of Thermal-Mechanical Performance Test Technology for Ceramic Missile Radome

      WU Xiaofeng, HU Youhong, GONG Yonghui, WANG Wei, WANG Chengliang

      (Beijing Institute of Structure and Environment Engineering,Beijing100076, China)

      This paper briefly summarizes the structure, thermal-mechanical load, and the failure modes of ceramic missile radome, and then from the aspects of non-destructive test, material and structural level tests, reviews various test methods used in assessing thermal-mechanical performance of material and structure. Among them, non-destructive testing mainly includes methods based on optics, acoustics, thermotics, and radiography; material-level tests include material thermal and mechanical properties tests; structure-level tests include pressurizing screening, jet flow heating, and thermal-mechanical test. The above methods together form a thermal-mechanical performance test system for ceramic radome.

      ceramic radome; thermal-mechanical performance test; non-destructive testing

      date: 2019?01?19.

      date:2019?04?17.

      國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目(11802033)。

      Correspondent author:WU Xiaofeng(1987-), male, Ph.D., Engineer. E-mail:wuxiaofeng253@163.com

      TQ174.75

      A

      1000-2278(2019)04-0418-07

      10.13957/j.cnki.tcxb.2019.04.002

      2019?01?19。

      2019?04?17。

      武小峰(1987-),男,博士,工程師。

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