Low-observable radomes are usually made of E-glass/epoxy composite not to interfere EM (electromagnetic) wave transmission characteristics due to its low dielectric constant. Since the aramid fibers have lower dielectric constant and higher specific strength than those of E-glass fiber, aramid fiber radome structures will improve more the EM transmission and mechanical characteristics than those of E-glass/epoxy radomes.
In this study, a low-observable radome was constructed with the sandwich construction composed of aramid/epoxy composites faces, foam core and FSS (frequency selective surface) which had the abilities of transmitting EM waves selectively in the X-band range. The mechanical and dielectric properties of the aramid/epoxy composites and the foam cores were measured to select appropriate face materials and core materials. Then the plate type low-observable radome specimens were made of the aramid/epoxy composites, foam cores and FSS based on the test results of the materials.
The EM wave transmission characteristics of the low-observable radome were simulated by a 3-dimensional electromagnetic analysis software and also measured by the free space measurement method with respect to the pattern size of FSS and foam cores. The mechanical properties of the low-observable radome made of aramid/epoxy composites were measured by the 3-point bending test and compared to those of the conventional low-observable radome made of E-glass/epoxy composites.
저피탐지 레이돔은 주로 유리섬유 강화 복합재료로 제작되어 왔다. 그 이유는 유리섬유강화 복합재료는 유전율이 낮아 전자기파 투과특성이 우수하기 때문이다. 아라미드 섬유는 유리섬유보다 더 낮은 유전율을 가지고 있으며 기계적 강도가 유리섬유보다 우수하다. 따라서 아라미드섬유 강화 복합재료는 저피탐지 레이돔의 전자기파 투과 특성과 기계적 강도를 향상시킬 수 있는 재료로 사용 될 수 있을 것이다.
저피탐지 레이돔은 복합재료면재, 폼심재 그리고 전자기파 선택적 투과막으로 이루어진 샌드위치 구조물이다. 전자기파 선택적 투과막을 저피탐지 레이돔에 적용하여 전자기파를 X-band (8.2 GHz ~ 12.4 GHz) 범위에서 전자기파를 선택적 투과 시킬 수 있다. 저피탐지 레이돔 구조물의 면재로써 아라미드섬유 강화 복합재료를 적용하기 기계, 유전 물성실험을 수행하였으며 심재로 적용될 고분자폼에 대해서도 기계, 유전 물성실험을 수행하였다. 물성실험을 통해 결정된 아라미드섬유 강화 복합재료와 고분자 폼으로 평판형 저피탐지 레이돔 시편을 제작하였다. 아라미드섬유 강화 복합재료가 면재로 적용된 저피탐지 레이돔의 전자기파 투과 특성을 다양한 전자기파 선택적 투과막과 폼심재에 따라3차원 전자기파 투과 해석 프로그램으로 계산하여 보고 자유공간 측정법으로 실제 전자기파 투과특성을 측정하였다. 저피탐지 레이돔의 기계 물성을 측정하기 위해 3점 굽힘 실험으로 굽힘강도를 측정하였고 그 결과를 기존의 유리섬유섬유 강화 복합재료가 면재로 적용된 저피탐지 레이돔의 강도와 비교하여 우수성을 입증하였다.