Since the Second World War, a radar system based on electromagnetic wave has been widely used. Nowadays, radar provides various information such as altitude, velocity, and dis-tance of objects. As radar technology developed, stealth technology also advanced. This stealth technology has been applied to F-22 and F-35 and these aircrafts are now operating and ready for action. The application of stealth technology was expanded not only to aircrafts but also missiles. In this study, environmental effects on RAS for flight vehicles are evaluated and ana-lyzed. Hygrothermal, salt water spray, and temperature conditions were selected as the enviri-onmental conditions. The hygrothermal condition is 70oC and 85% relative humidity while the salt water spray condition is 35 oC, 5% salt water, and 1~2L/h spraying rate.First, the mass production process of glass/MWNT added epoxy composite prepreg was established for RAS materials. More applicable data can be obtained using the prepreg manufac-tured by mass production and flight vehicles can be manufactured using the prepreg. The MWNT used in this study is widely used and studied over the past few years. MWNT is a suita-ble material and requires a relatively low weight fraction to realize RAS. Also, glass/epoxy com-posite is also widely used to realize RAS.The target frequency band of RAS is Ku-band (12.4 ~ 18GHz). RAS was designed and verified using the glass/MWNT added epoxy prepreg. A scaled down guide missile was selected as the target structure for the flight vehicle.Next, environmental tests were conducted under hygrothermal, salt water spray, and tem-perature conditions using the prepreg. Mechanical properties and complex permittivity changes were observed under the environmental conditions. The temperature range for the tests were de-termined by flight vehicle operating conditions. Mechanical properties and complex permittivity were measured at the specific temperature. Moisture absorption characteristics were observed under hygrothermal and salt water spray conditions. The specimens for the test were exposed to the conditions for 4 weeks. Electromagnetic wave absorption changes of RAS were simulated using the measured complex permittivity in the commercial electromagnetic wave analysis pro-gram CST MICROWAVE STUDIO.Finally, scaled down guide missiles were manufactured using the glass/MWNT added epoxy prepreg produced through this study. The RCS of the missiles were evaluated using an anechoic chamber and CST MICROWAVE STUDIO. RCS of the RAS applied missiles were compared with that of the PEC applied missile to evaluate the effects of RAS. The application of the prepreg of this study reduced the RCS compared to PEC.
전자기파를 이용한 레이더는 2차 세계대전 이후 활발히 사용되기 시작하였다. 오늘날의 레이더는 피아식별, 고도, 속도, 거리 등 다양한 정보를 제공한다. 레이더가 발달함에 따라 이에 대응하는 기술인 스텔스 기술 역시 함께 발달하였으며, 현재 스텔스 기술이 F-22와 F-35와 같은 적용된 전투기가 실전 배치되어 운용되고 있다. 스텔스 기술은 전투기 뿐만 아니라 유도무기에까지 적용범위를 확대하고 있다. 본 연구에서는 RAS의 비행구조체 적용을 위하여 온도, 열수분 및 염수 분무 환경에 의한 RAS의 영향평가를 실시하여 이에 따른 성능변화를 파악하고 성능변화의 원인을 분석하는 것을 목표로 한다. 먼저 RAS의 재료로써 섬유강화 복합재료에 대한 프리프레그(Prepreg) 생산 공정을 확립한다. 프리프레그 생산 공정을 확보를 통하여 재료의 대량 생산이 가능하고 제작된 프리프레그가 비행체구조물 제작에 적용될 경우 연구실에서 수행된 시편 단위의 시험 결과보다 실제에 가깝고 직접 이용 가능한 데이터를 확보할 수 있다. RAS의 재료로 사용될 주 복합재료는 MWNT(Multiwall Carbon nanotube) 첨가 에폭시를 사용한 유리섬유 복합재료이다. MWNT는 지난 연구를 통하여 다른 나노입자에 비하여 적은 첨가량으로도 RAS의 구현에 충분한 물성을 보여주었으며, 현재 널리 사용되고 비교적 쉽게 얻을 수 있는 나노입자이다. 유리섬유 역시 섬유강화 복합재료를 이용한 RAS에서 널리 사용되고 있다.이렇게 제작된 유리섬유/MWNT 첨가 에폭시 프리프레그를 이용하여 본 연구에서 제작하는 유도무기 축소 모델의 스텔스 구현을 위한 목표 주파수로 Ku-band (12.4 - 18GHz)를 선정하고 RAS를 설계하고 제작하여 검증한다. 다음으로, 유리섬유/MWNT 첨가 에폭시 프리프레그를 이용하여 온도, 열수분, 염수 분무 환경에 따른 물성의 변화를 시험한다. 물성 시험은 기계적 물성과 RAS의 전자파 흡수 성능에 영향을 미치는 전자기적 물성에 대한 평가도 함께 실시한다. 온도는 비행구조체의 운용 환경을 고려한 범위에서 내에서 수행한다. 온도에 따른 유리섬유/MWNT 첨가 에폭시 복합재료의 기계적 물성을 시험하고, 복소유전율을 측정한다. 습도와 염수에 대한 흡습 특성을 시험하고, 온도와 마찬가지로 기계적 물성 시험과 복소유전율 측정을 수행한다. 이를 통하여 환경변화에 따른 RAS의 성능 변화를 시뮬레이션으로 예측한다. 마지막으로 본 연구를 통하여 제작된 유리섬유/MWNT 첨가 에폭시 프리프레그를 이용한 RAS를 활용하여 유도무기 축소 모델을 제작하여 RAS의 성능평가하고 검증하는 것을 최종 목표로 한다.
