王飛飛 徐延培 王行巍
摘 要: 高性能電磁屏蔽方艙可以對所承載的各種電子設(shè)備和操作人員提供有效的電磁防護(hù),已成為保障武器裝備的戰(zhàn)斗力和生存能力的重要手段。隨著電子偵察、電子對抗等技術(shù)水平的不斷提高,方艙艙體的電磁屏蔽性能要求也越來越高。電磁屏蔽方艙的設(shè)計,由于方艙的主體結(jié)構(gòu)以及裝配過程等原因的限制,設(shè)計難度大,為此,必須重視電磁屏蔽方艙質(zhì)量控制,設(shè)置質(zhì)量控制點,以此提升電磁屏蔽方艙的裝配質(zhì)量。
關(guān)鍵詞: 方艙;電磁屏蔽;質(zhì)量控制點
方艙作為一種移動箱式工作間,具有一定的強度、剛度和使用壽命,還有足夠的承載能力,良好的運輸性,嚴(yán)密的水、氣密封性能等,因此,近30年來被廣泛地應(yīng)用在我軍裝備的各個領(lǐng)域。隨著電子偵察、電子對抗等技術(shù)水平的不斷提高,方艙艙體的電磁屏蔽性能要求也越來越高。方艙在電磁屏蔽過程中,其屏蔽效能質(zhì)量控制一直是重中之重,不能只是從檢驗環(huán)節(jié)控制,必須從多方面嚴(yán)格控制。
一、電磁屏蔽方艙的概況
軍用方艙是裝載軍事設(shè)備和人員,同時提供所需工作條件和環(huán)境防護(hù),由夾芯艙板組成的成型的可移動箱體。具有一定的強度、剛度和使用壽命,還有足夠的承載能力、良好的運輸性、嚴(yán)密的水氣密封性等,已被廣泛地應(yīng)用在我軍裝備的各個領(lǐng)域。電磁屏蔽方艙是一種有效屏蔽電磁干擾和電磁脈沖的方艙,確保艙內(nèi)裝備不被干擾或破壞,當(dāng)然也能屏蔽艙內(nèi)電子電氣設(shè)備發(fā)出的電磁信號而使敵方無法偵查或探測具體位置。既具有一般方艙所要求的各種性能,又具備電磁屏蔽所要求的電磁屏蔽性能,是兩者有機(jī)結(jié)合的軍用裝備平臺,成為保證裝備戰(zhàn)斗力及生存能力的重要手段。這就對電磁屏蔽方艙的設(shè)計,生產(chǎn)、過程控制乃至檢驗提出了更高的要求。
二、電磁屏蔽方艙質(zhì)量控制點設(shè)置要點
1、結(jié)構(gòu)件加工的質(zhì)量控制要點
方艙的主要結(jié)構(gòu)件包括艙板、角件、艙門、孔口(通風(fēng)孔口、電源或信號輸出口)及骨架等。這些結(jié)構(gòu)件是方艙水滲漏和電磁波泄漏的主要部位,其加工制造質(zhì)量、表面的導(dǎo)電狀態(tài)尤其是連接面的平面度、垂直度,決定了艙體的電氣連續(xù)性,對方艙屏蔽效能起到關(guān)鍵或重要作用,要從源頭上保證方艙的屏蔽性能,須抓住重點工序進(jìn)行嚴(yán)格控制。第一,結(jié)構(gòu)件的尺寸誤差應(yīng)精確,必須嚴(yán)格控制各零部件尺寸在公差范圍內(nèi),并符合設(shè)計圖紙要求,必要時可以制作合適的生產(chǎn)檢驗工裝;第二,艙板、門孔口框架焊接過程應(yīng)用滿焊、連續(xù)均勻確保良好的電連接狀態(tài);第三,結(jié)構(gòu)件平面度應(yīng)控制在0.5mm以內(nèi),良好的平面度可以提高鉚接后的電氣連續(xù)性;第四,艙體的內(nèi)外蒙皮表面進(jìn)行導(dǎo)電氧化的結(jié)構(gòu)件,確保導(dǎo)電膜層的厚度在工藝文件誤差之內(nèi),必要時測量膜層接觸電阻,確保導(dǎo)電膜層的導(dǎo)電性能。
2、艙體組裝過程的質(zhì)量控制要點
方艙各艙板組裝的過程,是按照工藝文件將六個艙板、角柱及角件拼接成一個箱體,決定著方艙的可靠性能,更決定著方艙的屏蔽效能,由于組件體積龐大、工序復(fù)雜,參與人員眾多,帶來了一定困難,其核心是做好艙板連接過程的質(zhì)量控制。首先要保持接觸面的清潔度,特別是做好艙板壁角及連接處的防護(hù)工作,確保不能有油污、漆膜和氧化膜污染基面,且包邊搭接面必須清理干凈,不導(dǎo)電的防護(hù)層要去掉,最好按要求進(jìn)行鋁及鋁合金導(dǎo)電保護(hù)液處理。其次要保證屏蔽方艙角形件(角件、角柱)電氣連接性能。因此,要充分考慮角形件的寬度及角形件上鉚釘之間的距離,要根據(jù)屏蔽理論中縫隙與屏蔽效能的關(guān)系,以減少電磁泄露:縫隙越長,越寬,屏蔽效能越低,縫隙越深,效能越高。具體來說目前六艙板的連接主要是靠內(nèi)外包邊加鉚釘拼接而成的,因此要選擇合適的釘距離,II級方艙外包邊拉鉚釘雙排交錯,要求單排釘距90mm,內(nèi)包邊釘距40mm,I級方艙外包邊雙排交錯單排釘距40mm內(nèi)包邊釘距20mm,總的來說鉚釘間距一般控制在12mm~50mm,間距應(yīng)該均勻,鉚釘排列整齊,直線度應(yīng)控制在2mm以內(nèi),鉚接過程中所有構(gòu)件不應(yīng)出現(xiàn)翹曲等變形情況。同時,通過大量的實踐證明,鉚釘必須與鉚釘孔之間是良好的導(dǎo)電狀態(tài),除了釘孔周圍要干凈,更要涂導(dǎo)電密封膠進(jìn)行拉鉚,不允許出現(xiàn)松動,裂紋虛鉚等情況,確保良好的電接觸。
當(dāng)屏蔽效能SE大于等于40dB時,艙體各片壁板外蒙板之間需用整條鋁板條、角頂處用鋁罩進(jìn)行連焊,清除基材表面確保導(dǎo)電接觸面干凈,并采用連續(xù)焊,焊縫處粘貼屏蔽膠帶(銅箔)電磁密封。艙體內(nèi)壁角接處,用鋁壓條鏈接,鏈接前去除相接處的油污、油漆和氧化膜,立即涂覆導(dǎo)電保護(hù)液,在襯墊導(dǎo)電襯墊(定向金屬絲)粘貼屏蔽膠帶后,用螺釘或鉚釘將壓條進(jìn)行固定,襯墊材料平整,平直,不得外漏。
3、結(jié)構(gòu)件安裝的質(zhì)量控制
艙體組裝完成后,下一步是涉及艙門、壁盒、采光窗、百葉窗等孔口結(jié)構(gòu)件的安裝,而這些部位是最容易形成電磁泄露的部位,應(yīng)重點控制安裝接觸面的電氣連續(xù)性。以艙門安裝為例,門框與艙板間一般采用在門框內(nèi)沿四周加裝彈性導(dǎo)電襯墊(如定向金屬絲),以及外沿四周涂聚氨酯密封膠后,將其與艙體采用鉚接的形式連接,從艙內(nèi)向外用防波套填充門框四周與艙體門孔間的縫隙后,粘結(jié)屏蔽膠帶并用壓條固定壓緊。艙門屏蔽效能之所以難以控制,主要在于其頻繁的開關(guān),對于襯墊的耐壓縮疲勞性能,門框?qū)щ娞幚怼?dǎo)電層耐磨性能等都對艙門的屏蔽效能產(chǎn)生很大的影響。為了取得較好的屏蔽效果,一是門與門框配裝時上下間隙均勻一致,開關(guān)靈活;二是鉸鏈處用金屬軟編制防波套進(jìn)行電連接;三是安裝導(dǎo)電襯墊時要用酒精清洗嵌槽,噴漆時做好防護(hù),及時清理;保持導(dǎo)電襯墊自然狀態(tài),不能拉伸,確保壓縮量在30%~50%之間,拐角處要充實,接頭處不能有空隙,才能保證各邊和拐角有良好的點接觸;四是方艙艙門、采光窗應(yīng)增加合適的屏蔽銅網(wǎng),且受力均勻,接頭處接觸緊密,屏蔽網(wǎng)重疊長度應(yīng)大于15mm。安裝完成后,通過測試所有孔口框架與艙壁內(nèi)外蒙皮間的接觸電阻一般小于等于2.5mΩ,以保證可靠的電連結(jié)性。
三、結(jié)束語
總之,在整個電磁屏蔽方艙生產(chǎn)過程中,任何結(jié)構(gòu)件的加工質(zhì)量、艙體組裝和設(shè)備安裝工藝中的疏忽都有可能為電磁泄漏留下隱患,進(jìn)而影響方艙的整體電磁屏蔽效能。因此,一定要結(jié)合方艙形成的整個生產(chǎn)流程,重點抓好影響到方艙電氣連續(xù)性的加工制造工藝落實和檢查,堅持源頭控制和過程保障相結(jié)合的全過程質(zhì)量管理。
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