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1、從臺導彈頭罩開裂看防空導彈頭罩技術◎美國上世紀50年代初的“波馬克”導彈天線罩采用玻璃纖維纏繞成型中國8/vie 2017年3月，臺媒曝光臺海軍戰(zhàn)斗系統(tǒng)工廠蘇澳維修站邱姓庫長在作業(yè)時不慎發(fā)生碰撞，彈頭的陶瓷護罩出現(xiàn)裂痕，而領班的林姓班長卻隱匿未報，以膠帶捆綁彈頭，直到2017年1月執(zhí)行吊彈作業(yè)從彈庫搬上“左營”號“基德”級艦時才被發(fā)現(xiàn)。這一事件反映出臺海軍軍紀渙散，裝備維護形同兒戲，不過讓外界頗為詫異的是被臺海軍視為防空“神器”的“標準”2艦載防空導彈的頭罩竟然是“土氣”的陶瓷材料，而且破裂后海
2、軍司令部宣稱問題不大，似有大事化了的企圖。那么，常常被人忽略的防空導彈頭罩究竟起著何作用？又為什么使用陶瓷材料？陶瓷質地的頭罩開裂后會對導彈產生什么樣的影響呢？ 比較偏門的防空導彈頭罩里面究竟有著怎樣的學問？要回答這一問題我們還要從其艱難的發(fā)展談起?！蜷_裂后又修補的臺海軍“標準”2導彈頭罩◎二戰(zhàn)期間，美國B-18A飛機上裝了有機玻璃材料制成的半球形天線罩 有機玻璃材料防空導彈天線罩的發(fā)展是與航空航天事業(yè)以及導彈本身的發(fā)展相關聯(lián)的。最早應用于飛行器的天線罩可以追溯到第二次世界大戰(zhàn)。1941年，美
3、國在波音B-18A飛機上裝了一種供轟炸機瞄準用的雷達，采用有機玻璃材料制成的半球形天線罩來保護雷達天線正常工作。此后，各種介質材料及不同結構形式的天線罩相繼應用在飛機上。防空導彈天線罩的研制和應用起步較晚，但它是在飛機天線罩的基礎之上發(fā)展起來的，因此起點較高。上世紀50年代初，波音飛機公司開始研制“波馬克”導彈天線罩，導彈最大速度為3倍音速，主動尋的制導，天線罩呈卵形，采用玻璃纖維纏繞成型。而以后的2.5馬赫速度的“霍克”防空導彈則在此基礎上發(fā)展了纖維增強塑料材料，這時的防空導彈天線罩的電氣設計幾
4、乎都采用半波長壁厚結構。制造過程中，嚴格控制罩的壁厚公差及材料的一致性，保證了主動尋的導引頭天線輻射場在給定入射角范圍內有最佳的傳輸特性，它反映了當時用有機材料制作天線罩的較高水平?！ ∥⒕РＡР牧铣羲俸透叱羲亠w行器的發(fā)展，要求天線罩在更惡劣的環(huán)境下工作，需要研制在更高的工作溫度下，能滿足天線罩電氣和結構要求的新材料。某些無機材料具有熔點高、介電性能好以及高溫強度高等優(yōu)點，50年代已開始注意這種脆性材料在導彈上應用的可能?！奥槿浮?導彈天線罩就是用97.6%的三氧化二鋁陶瓷材料研制而成的。美國
5、柯寧玻璃公司于1953年偶然發(fā)現(xiàn)玻璃-陶瓷材料，兩年后用微晶玻璃研制成功“小獵犬”和“韃靼人”兩種防空導彈用天線罩。美國在這一階段著名的“不死鳥”空空導彈也采用了微晶玻璃頭罩，而該導彈最高速度達到了5馬赫。此時，人們對天線罩瞄準誤差和瞄準誤差率對制導系統(tǒng)的影響有了深刻認識。有人認為，以上兩種導彈制導系統(tǒng)是圍繞微晶玻璃天線罩而設計成功的。需要指出的是這一階段蘇聯(lián)導彈頭罩材料技術相對落后，在這一階段發(fā)展的2.8馬赫速度的“薩姆”6防空導彈仍使用了纖維增強塑料材料。◎“霍克”防空導彈發(fā)展了纖維增強塑料材
6、料的天線罩 石英陶瓷材料上世紀60年代，美國喬治亞州理工學院在美國海軍的資助下，研制新的熱防護系統(tǒng)的材料，取得了泥漿澆注熔石英（簡稱石英陶瓷）材料的新成果。這種材料介電損耗低，具有低的熱膨脹系數和高的抗熱沖擊性能，較適合于高速飛行的導彈。1963年美國空軍打算將石英陶瓷材料應用于“開路先鋒”戰(zhàn)略導彈。70年代，美國的“愛國者”防空導彈和意大利的“阿斯派特”導彈均采用石英陶瓷材料作天線罩，兩者都是半波長壁厚結構。后者為海、陸、空三軍通用的多功能導彈，是在美國“麻雀”導彈基礎上改進的，由意大利塞列尼
7、亞公司向喬治亞州理工學院購得石英陶瓷天線罩制作許可證，代替原“麻雀”三氧化二鋁天線罩。為提高導彈天線罩抗雨蝕能力，在罩的頂部加了金屬鼻錐帽?！ ∧壳?，未來拱形天線技術已經成為防空導彈天線罩發(fā)展的新方向，其使得在天線罩表面合理設計天線陣列成為可能，實現(xiàn)天線和天線罩一體化共形?！ 】偟膩砜?，防空導彈等高速飛行器天線罩的發(fā)展是與材料的發(fā)展密切相關的。各國的技術水平不盡相同，對材料發(fā)展的基礎也不一樣，各有特點。其中，美國的發(fā)展路線大致是纖維增強塑料-氧化鋁陶瓷-微晶玻璃-石英陶瓷。蘇/俄、英則在較長時間段
8、中采用有機材料-纖維增強塑料制作。這種情況在可預見的未來還將長期存在。◎“麻雀”2導彈天線罩是用三氧化二鋁陶瓷材料研制而成 防護頭罩設計難點及關鍵技術 導彈防護頭罩在設計上經過了長期探索和實踐，這主要是由于防空?У?防護頭罩在設計上需要解決諸多互相矛盾的技術難點?！ 》揽諏楊^罩設計難點防空導彈需要長期儲存和執(zhí)勤，這要求頭罩性能相對穩(wěn)定，滿足較大溫差、濕度差和氣壓差等變化，克服潮濕、霉變和機械沖擊等問題，而一旦發(fā)射又需要滿足高溫、高速和高過載的要求?？梢姺揽諏椃雷o頭罩的工作條
