沿海地區(qū)雷達裝備環(huán)境適應(yīng)性防護方法研究

摘 ?要：在沿海地區(qū)布設(shè)的雷達設(shè)備除了其固有的精度指標外，環(huán)境適用性是影響性能的重要因素，由于沿海地區(qū)氣候環(huán)境高溫、高濕、高鹽，極大地加速裝備的老化腐蝕，縮短設(shè)備的壽命，使設(shè)備故障頻發(fā)。本文從四個方面針對性提出了加強沿海雷達防護的重點和具體維護管理方法，對于提高雷達裝備的環(huán)境適用性具有實踐意義。

關(guān)鍵詞：雷達防護;預(yù)防鹽霧;腐蝕

中圖分類號：TN957 ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）17-0045-02

Abstract：In addition to its inherent accuracy indicators，radar equipment deployed in coastal areas is an important factor affecting performance. Due to the high humidity，high temperature and high salt in coastal areas，it greatly accelerates the aging corrosion of equipment，shortens the service life of equipment，and makes equipment failure frequent. In this paper，the paper puts forward the key points and specific maintenance management methods for strengthening coastal radar protection from four aspects，which has practical significance for improving environmental applicability.

Keywords：radar protection;prevention of salt spray;corrosion

0 ?引 ?言

雷達設(shè)備是一種技術(shù)高度密集的產(chǎn)品，作用距離、靈敏度、精度一直是其主要性能指標，當前國內(nèi)主流雷達的性能與國外相比已經(jīng)差距不大，彎道追趕的目標已經(jīng)基本實現(xiàn)。但是從可靠性角度來說，國內(nèi)雷達裝備還有很長的路要走。以軍用測控雷達為例，需要長年露天布設(shè)在沿海站點，高溫、高濕、高鹽的氣候?qū)走_的環(huán)境適應(yīng)性提出了很高要求，在當前工藝水平的限制下，如何做好雷達裝備安全防護是提高其環(huán)境適應(yīng)性，延長使用壽命，降低故障率的關(guān)鍵。

1 ?國內(nèi)沿海地區(qū)環(huán)境的復(fù)雜性

我們對南海部分地區(qū)近10年來的環(huán)境典型特征進行了統(tǒng)計：

汕頭地區(qū)：年平均氣溫為21.6℃，極端最高氣溫為39.0℃;年平均降水日約104天，年平均降水量約為1302.4 mm，年平均相對濕度約80%。

陽江地區(qū)：年平均氣溫22.5℃，極端最高氣溫36.2℃;年平均降水日數(shù)約130天，年平均降水量約為1885.0mm，年平均相對濕度約80%。

文昌地區(qū)：年平均氣溫23.9℃;年平均降水日約160天，年平均降水量約為1975.0mm，年平均相對濕度約84～88%。

永興島：年日照時數(shù)2900小時左右，年平均氣溫26.5 ℃;年均降水量1500.0mm左右，最多可達2500mm。平均濕度85%。

2 ?雷達防護的必要性

在沿海地區(qū)如此高溫、高濕、高鹽的環(huán)境下，常年露天布設(shè)的雷達裝備腐蝕的速度是十分驚人的，在內(nèi)陸地區(qū)有20年壽命期的雷達產(chǎn)品，在沿海地區(qū)可能不足10年。比如某雷達天線在我國南海地區(qū)使用不足一年就嚴重變形而報廢，外表面不同程度地出現(xiàn)變形、起鼓、開裂、起泡、粉化和涂層脫落現(xiàn)象。再比如某雷達電子方艙的門窗封條老化加快，密封性下降，導(dǎo)致艙內(nèi)鹽度和濕度大幅提高，集成電路板上出現(xiàn)霉變，水分吸附在材料表面或滲入內(nèi)部，造成電導(dǎo)率增加，體積電阻下降，使其短路、漏電或擊穿，導(dǎo)致裝備無法工作。所以說在沿海地區(qū)布設(shè)的雷達系統(tǒng)無論是在設(shè)計之初還是在后期維護過程中，一定要充分考慮其環(huán)境適用性，加強裝備防護。

3 ?雷達裝備的防護重點及方法

3.1 ?降低日曬強度

強烈的紫外線照射會殺菌消毒，減少霉變，一般性霉菌在高于60℃的環(huán)境下無法生存，但是長時間的日照高溫會加速油漆涂層老化掉色，會加速橡膠產(chǎn)品（比如導(dǎo)線、油氣管路、輪胎等）的大分子鏈斷裂、交聯(lián)，出現(xiàn)“熱氧老化”“臭氧龜裂”“光外層裂”現(xiàn)象，表現(xiàn)為橡膠的龜裂、發(fā)黏、硬化、軟化、粉化等。

給雷達裝備的方艙頂部、天線制作迷彩遮陽篷布或偽裝網(wǎng)，遮擋太陽直射，避免降低裝備吸收太陽光的能力而升溫;給裸露于外的關(guān)鍵部位，如主饋源、引導(dǎo)饋源等部位，定制淺色防曬罩，有效反射熱量，降低器件工作溫度;給車輛輪胎加蓋帆布，遮擋太陽直射，降低輪胎老化速度。

另外給雷達表面盡量噴涂白色面漆，通過實驗得出，綠色面漆和白色面漆同樣在地表溫度50℃的陽光下暴曬3小時，白色可以比綠色溫度低20℃。

3.2 ?降低鹽霧侵蝕

鹽霧是指大氣中由含鹽微小液滴所構(gòu)成的彌散系統(tǒng)，它的形成是由于風(fēng)力將海浪的細小顆粒吹入空氣中，水分蒸發(fā)后，鹽粒子飄浮在空氣中，所以說沿海地區(qū)大部分都有鹽霧，有研究表明，海洋每年向大陸輸送的鹽粒子約2.72×1010噸。鹽本身并不活躍，但在潮濕的環(huán)境下，氯化鈉就是強電解質(zhì)，分解成氯離子具有強腐蝕性，對天線等鋁制品的腐蝕尤其嚴重，使其表面產(chǎn)生白色銹跡，致其分化、壽命縮短77%，對電子產(chǎn)品的管腳加大阻抗，導(dǎo)致電路不通，對絕緣部件降低性能，使其失效。

一般來說，沿海地區(qū)每2～3天就要對方艙車、天線車體、關(guān)鍵部位用干抹布擦拭，預(yù)防鹽霧在潮濕氣體作用下，在裝備表面形成結(jié)晶鹽顆粒;在天線旋轉(zhuǎn)齒輪、翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、天線車及方艙車支撐腿加注潤滑油，并進行密封防塵處理，裝備支撐腿絲杠用保鮮膜包裹;連接線纜要去除氧化物，絕緣防水膠帶密封，后用熱熔膠套管進行膠裝密封;電子方艙內(nèi)要放置干燥劑和除濕機，保證方艙內(nèi)部干燥;電子類板卡器件要放置于防潮柜內(nèi)，并用真空塑封處理進行防潮，如圖1所示;齒輪、軸承、螺絲等摩擦部位都要進行油封，使用防銹油、潤滑脂所覆蓋的部位具有良好的防銹效果。

特別是一些外露的關(guān)鍵部件，要著重加強防護，比如說主饋源、引導(dǎo)饋源等，需要仔細清潔線纜接頭，去除氧化物，套上帶熱熔膠的熱縮套管，連接固定好，用防水絕緣膠帶纏好密封的用防水絕緣膠帶密封，然后再對熱縮套管進行加熱密封處理，最后可用密封膠密封處理對應(yīng)熱縮套管兩端開口處，如圖2所示。最后采用內(nèi)覆塑料膜，中蓋防水布，外罩防風(fēng)罩的三級防護方法對饋源進行防護，在防風(fēng)罩外用捆扎帶進行緊固。在一些特別惡劣的條件下，可以不采用膠接密封，而使用焊接密封，通過焊接用金屬構(gòu)成密閉腔體，使腔體內(nèi)的物體處于氣密封狀態(tài)，并因此與大氣環(huán)境隔離而受到保護。這種密封方式對于一些沒有可用涂覆工藝的部件，比如高頻箱等有非常好的效果，可以達到較長時間防鹽霧的目的，其最大缺點是可維修性差。

3.3 ?改進產(chǎn)品缺陷

任何產(chǎn)品在設(shè)計時都會存在缺陷，對于雷達裝備使用維護而言，要找到方法去改進缺陷，達到提高雷達環(huán)境適用性的目的。主要有幾個方面：

（1）要評估雷達表面的材料，重點關(guān)注高低耐腐蝕材料混用時，低耐腐蝕度材料加快老化會導(dǎo)致嚴重故障的問題，及時更換低耐腐蝕度的材料，如墊片、螺絲、接口件等。

（2）要關(guān)注與幾何形狀相關(guān)的腐蝕，比如表面凸起部位腐蝕速度較快，要強化鍍膜;平面板材底部的支撐橫梁會形成空氣渦流，使大量潮濕氣流聚集，腐蝕速度也會加快，要重點防護;對于熱浸鍍的鋼結(jié)構(gòu)，其重量和橫截面不應(yīng)設(shè)計得過大，要預(yù)防翹曲和變形，必要時應(yīng)給以增強或安裝支撐梁，防止由于變形破壞表面鍍膜。

3.4 ?科學(xué)噴涂防護材料

對于機械部件。實驗表明，單一的金屬鍍涂層并不能作為防護的唯一手段，比如電鍍鋅表面在鹽霧環(huán)境下會很快出現(xiàn)白銹和紅銹，而科學(xué)噴涂油漆能夠有效防范裝備高濕度腐蝕、點腐蝕、應(yīng)力腐蝕、小孔腐蝕、縫隙腐蝕、微生物腐蝕、晶間腐蝕和電偶腐蝕等問題。一般來說噴涂防護油漆有蝕刻底漆、修補缺陷、第二道底漆、中間漆、面漆的5道工序。底漆可以增加油漆附著力，中層漆有防滲透和“承上啟下”作用，必須注意其與底漆的配套性。面漆決定涂層的顏色、外觀、光澤、硬度、手感、耐老化、耐污染等性能。

對于電子設(shè)備。進行硫化灌注不僅具有有效的三防效果，而且可以防止臭氧和灰塵侵蝕，將有機硅橡膠、有機硅凝膠、環(huán)氧樹脂等灌封材料，以熱溶的形式對元器件接頭、組件予以封裝堵漏，就能夠在一定溫度區(qū)間長時間保持彈性，增強防鹽霧和防腐蝕能力;把具有揮發(fā)性的腐蝕抑制劑制作成防銹紙包裝存放電子板卡，也可以有效地降低腐蝕速度。

4 ?結(jié) ?論

沿海地區(qū)的雷達維護保養(yǎng)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是與自然環(huán)境的科學(xué)對抗，除了在設(shè)計之初要考慮裝備腐蝕以外，要延長雷達使用壽命，減少故障率，提高其環(huán)境適用性，就必須要裝備使用操管人員精心的維護和科學(xué)的管理，要著重關(guān)注以上的四個方面，了解裝備防護的原則和裝備腐蝕的機理特點，探索沿海地區(qū)鹽霧濃度分布規(guī)律，深化防腐蝕技術(shù)研究，并針對不同設(shè)施設(shè)備特點，制定維護保養(yǎng)規(guī)范，才能最大限度地保障雷達裝備長時間高強度的工作。

參考文獻：

[1] 中國電子科技集團公司第三十八研究所.電子裝備的處理與涂裝：SJ 20890-2003 [S].北京：中華人民共和國信息產(chǎn)業(yè)部，2003：1-11.

[2] 張承忠.金屬的腐蝕與防護 [M].北京：冶金工業(yè)出版社，1985：121.

[3] 徐國葆.我國沿海大氣中鹽霧含量與分布 [J].環(huán)境技術(shù)，1994（3）：1-7.

作者簡介：宋磊（1981.06-），男，漢族，山東煙臺人，工程師，碩士研究生，研究方向：雷達裝備的維護維修。