섬유강화 복합재료를 이용한 반원통형 전자파 흡수구조의 설계 및 제작

Abstract

스텔스 기술은 적진에서 항공기나 함정의 생존 가능성을 향상시키고 임무 수행 능력을 향상 시킬 수 있다. 본 논문의 목적은 섬유강화 복합재료를 이용하여 하중지지가 가능한 곡면부 형상을 갖는 저피탐지 구조를 제안하고 군사적 활용을 위한 전방위 스텔스 플랫폼의 개발 가능성을 보여주는 것이다. 본 연구에서는 곡면을 갖는 물체의 레이더 반사면적을 줄이기 위해서 기존의 circuit analog 흡수체에 기반을 둔 전자파 흡수구조를 개발하였다. 먼저 상용 3차원 전자기장 해석 프로그램을 이용하여 사각 주기격자 패턴의 전도성 고분자 층을 갖는 전자파 흡수구조를 설계하고 성능을 해석하였다. 다음으로 섬유강화 복합재료와 전도성 고분자 재료를 이용하여 설계된 반원통형 전자파 흡수구조를 제작하였다. 저항성 시트로 작용하는 주기격자 패턴층을 제작하기 위해서 PEDOT를 기반으로 하여 폴리우레탄을 바인더로 갖는 전도성 고분자 페이스트를 사용하였다. 마지막으로 제작된 RAS의 전자파 흡수 성능을 평가하기 위해 POSTECH의 compact range 장비를 이용하여 레이더 반사면적을 측정하였다. The stealth technology can increase the survivability of aircrafts or warships and enhance the capability of mission completion in hostile territory. The purpose of this paper is to present the low observable structure with curved surfaces made by fiber-reinforced composites and to show the possibility of developing omnidirectional stealth platforms for military applications. In this study, we developed a radar absorbing structures(RAS) based on a circuit analog absorber to reduce the radar cross section(RCS) of an object with curved surfaces. Firstly, the RAS with a periodic square patterned conducting polymer layer was designed and simulated using a commercial 3-D electromagnetic field analysis program. Secondly, the designed semi-cylindrical structure with low RCS was fabricated using fiber-reinforced composites and conducting polymer. To make the periodic pattern layer, acts as resistive sheet, the intrinsic conducting polymer paste containing PEDOT with a polyurethane binder was used. Finally, the radar cross section was measured to evaluate the radar absorbing performances of the fabricated RAS by the compact range facility in POSTECH.