電磁屏蔽方艙結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)綜述

尹東東 李杰

山西中電科技特種裝備有限公司 山西太原 030032

隨著電子技術(shù)飛速的發(fā)展，越來(lái)越多的電子設(shè)備被廣泛地應(yīng)用在我軍裝備的各個(gè)領(lǐng)域，并在維護(hù)國(guó)家安全中起著越來(lái)越重要的作用，電磁干擾與反電磁干擾也成了現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中極其重要的對(duì)抗形式。電磁屏蔽方艙是一種用來(lái)有效屏蔽電磁干擾和電磁脈沖的方艙，確保艙內(nèi)作戰(zhàn)功能設(shè)備不被電磁干擾和破壞，使其發(fā)揮正常的作戰(zhàn)功能，因此，對(duì)電磁屏蔽方艙的研究就成了一個(gè)重要的專題，而研究的關(guān)鍵步驟就是掌握屏蔽方艙的電磁屏蔽機(jī)理，合理的進(jìn)行電磁屏蔽性能設(shè)計(jì)[1]。

1 方艙電磁泄漏的主要部位

電磁屏蔽方艙艙體和一般方艙艙體一樣，主要由前板、后板、左板、右板、頂板和底板等組成，這些大板由角件、角柱、端梁和側(cè)梁等聯(lián)接成一個(gè)整體，再加上門、窗、孔口和其他附件就構(gòu)成了一個(gè)方艙艙體。電磁屏蔽方艙的屏蔽性能能否得到保證主要取決于對(duì)方艙的電磁泄漏部位能否采取有效的措施進(jìn)行控制。給屏蔽方艙造成電磁泄漏的結(jié)構(gòu)部位主要包括大板、鉚接縫、方艙門、采光窗、通風(fēng)口、空調(diào)口和轉(zhuǎn)接板等。方艙配套的門、采光窗、空調(diào)口、電源濾波器和信號(hào)濾波器等部、組件的屏蔽性能指標(biāo)必須滿足方艙總體電磁屏蔽性能指標(biāo)要求，其中包括頻率范圍和屏蔽效能兩個(gè)方面。為了確保方艙系統(tǒng)的屏蔽性能，在確定部、組件屏蔽指標(biāo)時(shí)，一般要比系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)高出10-20dB。

2 電磁屏蔽方艙生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制

在整個(gè)電磁屏蔽方艙生產(chǎn)過(guò)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(gè)生產(chǎn)流程，重點(diǎn)抓好影響到方艙電氣連續(xù)性的加工制造工藝落實(shí)和檢查，堅(jiān)持源頭控制和過(guò)程保障相結(jié)合的全過(guò)程質(zhì)量管理[2]。

2.1 結(jié)構(gòu)件加工的質(zhì)量控制要點(diǎn)

方艙的主要結(jié)構(gòu)件包括艙板、角件、艙門、孔口壁盒(通風(fēng)孔口、電源或信號(hào)壁盒)及框架等。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(duì)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(diǎn)工序進(jìn)行嚴(yán)格控制。（1）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(jì)文件要求，必要時(shí)可以制作合適的生產(chǎn)檢驗(yàn)工裝；（2）艙板、門孔口框架焊接過(guò)程應(yīng)用滿焊、連續(xù)均勻確保良好的電連接狀態(tài)；（3）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)性了；（4）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(shí)測(cè)量膜層接觸電阻，確保導(dǎo)電膜層的導(dǎo)電性能。

2.2 組艙過(guò)程的質(zhì)量控制要點(diǎn)

方艙組艙過(guò)程，是按照工藝文件將六個(gè)艙壁、角柱及角件拼接成一個(gè)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(lái)了一定困難，其核心是做好艙板連接過(guò)程的質(zhì)量控制。

(1)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。

(2)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(zhǎng)，越寬，屏蔽效能越低，縫隙越深，效能越高。具體來(lái)說(shuō)目前六壁板的連接主要是靠?jī)?nèi)外包邊加鉚釘拼接而成的，因此要選擇合適的鉚釘距離，II級(jí)方艙外包邊拉鉚釘雙排交錯(cuò)，要求單排釘距90mm，內(nèi)包邊釘距40mm，I級(jí)方艙外包邊雙排交錯(cuò)單排釘距40mm內(nèi)包邊釘距20mm，總的來(lái)說(shuō)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(guò)程中所有構(gòu)件不應(yīng)出現(xiàn)翹曲等變形情況。同時(shí)，通過(guò)大量的實(shí)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(dòng)，裂紋虛鉚等情況，確保良好的電接觸。

2.3 結(jié)構(gòu)件安裝的質(zhì)量控制

艙體組艙完成后，下一步就是涉及艙門、壁盒、采光窗等孔口結(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(diǎn)控制安裝接觸面的電氣連續(xù)性。以方艙艙門安裝為例，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(kāi)關(guān)，對(duì)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(duì)艙門的屏蔽效能產(chǎn)生很大的影響[3]。

3 結(jié)束語(yǔ)

方艙的電磁屏蔽性能設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的工程技術(shù)，無(wú)論在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或是工藝加工過(guò)程中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)稍有疏忽都將會(huì)影響系統(tǒng)的整體電磁屏蔽效能，因此對(duì)方艙的電磁屏蔽性能設(shè)計(jì)還需進(jìn)一步的深入研究和完善。