艦載雷達電子設備的環境適應性設計

錢建國，史雪輝

(1.南京長江電子信息產業集團有限公司，南京210038；2.海軍裝備部駐南京地區第二軍事代表室，南京211153)

0 引 言

艦載雷達電子設備的故障大都與環境因素有關，而艦船環境包括機械環境、氣候環境、生物環境、電磁環境等。[1-2]艦載雷達電子設備的環境適應性直接影響到了裝備的功能、性能和使用壽命。因此，艦載雷達電子設備的環境適應性設計就顯得尤為重要。環境適應性設計實際上就是抗惡劣環境設計，包括強度和剛度設計、隔振緩沖設計、熱設計、電磁兼容設計、三防設計、環境控制設計等，涉及機械學、力學、材料學、熱力學、傳熱學、電子學、電磁理論、電化學、環境科學、可靠性等眾多學科內容，需要交叉、綜合運用，是一項涉及總體設計、硬件電路設計、結構設計、工藝技術、管理等多方面的系統性工程，貫穿了設計的全過程。這些設計之間又相互影響，例如對熱帶海洋氣候的惡劣性認識不足，對金屬材料的耐腐蝕性能、非金屬材料的耐候性能認識不到位，未優選耐腐蝕性能、耐候性能優越的材料，未充分掌握材料的腐蝕機理、破壞形式及其相容性，未避免某些危險性大的腐蝕形式，未選用抗惡劣環境、防腐蝕效果顯著的表面鍍涂處理技術，等等。這些方面使得三防設計不到位而引發設備故障，就會影響到設備的其他性能，最終影響設備的可靠性。

1 艦載雷達電子設備使用環境及其影響分析

1.1 機械環境

艦船是航行在海面上的全自由彈性體，機械物理環境復雜多變。艦載雷達電子設備會受到低頻高幅振動、高頻低幅振動、海浪沖擊、火炮等武器發射沖擊、接觸爆炸沖擊、非接觸爆炸沖擊、顛震、傾斜和搖擺等各種形式的機械力作用。艙室外設備還會受到風載荷而產生的機械力影響，其中危害最大的通常是振動和沖擊。這會產生兩種形式的破壞：(1)雷達電子設備在某一激勵的頻率作用下產生共振；(2)長期的振動或頻繁的沖擊容易使雷達電子設備產生機械性損壞、電性能變化、工作點變化、電接觸和電連接失效，等等。[3]

1.2 氣候環境

熱帶海洋氣候環境尤為惡劣，其日照時間長、環境溫度高、空氣濕度大、含鹽量高。我國的南海地區年平均氣溫為24.2 ℃，最高氣溫高達39.8℃；年平均日照時間達2 225.2 h，年輻射量達到136 kJ/cm2；年平均降雨量高達2 077 mm，雨后形成高溫、高濕，空氣相對濕度甚至高達98%；空氣中的含鹽量高，飛沫的含鹽量與海水相當(3.5%～3.9%)。[4-5]高溫、高濕、高鹽霧、臺風、塵埃、強日光輻射、雨淋、海浪飛濺對雷達電子設備具有極大的破壞性?？諝鉂駸嵬鶗a生凝露現象，會在電子設備金屬、非金屬材料表面形成一層溶有大氣中CO2、SO2、NO2、H2S等腐蝕物質的水膜，使非金屬材料的絕緣性能下降甚至擊穿，使金屬材料產生化學腐蝕或電化學腐蝕，而高溫則加快了化學腐蝕和電化學腐蝕的速率；鹽霧通常會對電子設備的金屬件及其涂鍍層、元器件、焊點產生嚴重腐蝕，引發設備故障；強日光輻射會使高分子材料嚴重老化。

某些海域會受到低溫、潮濕、凍雨、風雪的影響，造成艙室外設備覆冰。嚴重的裹冰會增加天線及傳動機構的負荷，對設備造成危害，并改變天線的電性能。

1.3 生物環境

暴雨后的高溫、高濕環境, 陰暗處霉菌生長很快。各種霉菌的滋生會導致電子設備非金屬材料的腐蝕分解、絕緣性能下降，會導致電子設備失靈等嚴重故障。海洋中存在各種甲殼類、貝類生物和微生物，會在海水管路中大量附著、繁殖，造成海水管道、熱交換器堵塞和腐蝕，嚴重影響空調和液冷系統的工作。

1.4 電磁環境

在信息戰、電子戰時代，艦船大量、廣泛使用電子設備和信息化武器裝備，電磁信號的密度高，頻域寬，電磁環境復雜，電磁兼容性問題十分嚴重。艦船上數量眾多的電磁輻射源密集在某個區域, 己方與敵方、對抗與非對抗的各種電磁信號形成了一個動態變幻、錯綜密集的復雜電磁環境，其構成有3個因素：電磁干擾源、干擾電磁信號的傳輸通道、被干擾對象(敏感設備)的響應。只有這些干擾被消除或抑制到最低限度，電子設備或系統才能有效、和諧地完成其作戰功能、性能。[6]

2 合理的結構設計

雷達電子設備的結構設計合理與否對惡劣環境的適應能力影響最大，因為大多數的抗惡劣環境問題都能通過合理的結構設計來避免。

2.1 強度和剛度設計

綜合考慮最大風載荷、裹冰、振動、顛震、沖擊、傾斜和搖擺等因素，應用計算機仿真軟件對受力構件和系統進行自重分析、模態分析、抗風分析、裹冰分析、振動分析、顛震分析、沖擊分析、傾斜和搖擺分析。應針對各種工況開展全面仿真分析和評估，盡量降低應力集中，零部件選擇較好的表面粗糙度，保證機械零部件的可靠度滿足系統要求。

2.2 隔振緩沖設計

從板級、模塊、機箱到機柜進行由小到大、由內至外具有層次性的抗振體系設計，增強板級、模塊、機箱自身的剛強度，提高自身的固有頻率。當機柜隔振效能不能滿足敏感部件的響應指標時，應進行二級隔振。二級隔振僅適用于激振頻率變化范圍不大的情況。機柜一般選用由相匹配的艦載GWF型無諧振峰隔振器和GBJ型背架隔振器組成的背架式隔振緩沖系統。這種隔振緩沖系統三軸向無共振放大，響應平穩，耦合振動小，殘余響應小，緩沖效果較好。對配電箱等壁掛機箱可選用相匹配的鋼絲繩隔振器。鋼絲繩隔振器具有三向剛度，其隔振效率和緩沖效果均優于無諧振峰隔振器。

2.3 熱設計

合理進行熱設計，控制元器件的溫度在規定的數值以下，把設備內部的溫度控制在一定范圍內，并盡量減小各個部位的溫差梯度。在元器件和印制電路板表面貼裝導熱板，必要時可以采用熱管導熱技術的導熱板。在具備空調系統的艙室中，密閉機柜可采用風機實現強迫對流散熱。惡劣環境下，可采用液體循環冷卻方式進行散熱。一些先進的散熱技術，如智能磁懸浮風扇、鎂鋁合金外殼散熱、熱電制冷技術等，需要在其環境適應性能得到驗證后方可加以應用。

2.4 電磁兼容設計

根據系統對設備電磁兼容要求，對指標進行分配，選擇合適屏蔽性能的結構載體，必要時可采用多層屏蔽設計。

(1) 通風口采用通風波導窗進行電磁屏蔽。通風波導窗是由多個小截止波導組成的截止波導束，其材質分為低碳鋼、鋁合金、銅合金、不銹鋼。不同的材質、不同的截止波導截面形狀和尺寸其電磁屏蔽的性能不一樣,應根據具體需求選擇相匹配的通風波導窗。有較大交變磁場處應采用復合屏蔽設計。

(2) 易受干擾和易產生干擾的信號線一般選用同軸電纜、屏蔽導線及扭絞屏蔽電纜。為濾波去耦，在電源系統中使用相匹配的電源濾波器(含印制板用的電源濾波器)和磁環、磁珠，在信號系統中使用相匹配的信號濾波器、磁環、磁珠、穿心電容和濾波連接器，在印制電路板中使用相匹配的片狀濾波器、磁珠。

(3) 為防止電磁干擾，消除公共阻抗的耦合，必須采用接地系統，以保障設備和人身的安全。盡可能減小接地電阻和地線阻抗。確保機柜內插箱、插件、機架及底座間具有良好的電氣接觸。消除公共阻抗耦合的措施有強電電路、弱電電路隔離，數字電路、模擬電路、功率電路隔離，信號地、功率地、機殼地三地分離。[7]將各模塊的機殼地壓接在機柜的骨架上和船體地聯通，各模塊的信號地連接到機柜的信號地上(和機柜的骨架絕緣連接)，最終和船體地連通。

2.5 密封設計

選用密閉機柜和密閉機箱。密閉機柜和機箱將內部的電子器件與外界環境隔離, 阻止了潮濕和鹽霧的侵蝕, 也使得內部環境不利于霉菌的生長和繁殖，同時也起到了良好的電磁屏蔽作用。機柜、機箱可選用與箱體材料相容的EMC器材，以進一步提高電磁屏蔽性能。

對各種電子組件進行密封和屏蔽設計。對穩定性好、可靠性特別高且對環境濕度有嚴格要求的電子組件采用全密封設計，采用激光焊等技術將蓋板焊死，在腔體內充入氮氣或惰性氣體保持正壓。這樣既保證了內部器件與外界環境的隔離,又能保證電磁屏蔽。對需拆開蓋板維修的組件，采用合適的密封圈進行密封和電磁屏蔽。橡膠密封圈開槽尺寸應合理設計，使橡膠的相對變形量控制在20%～30%時,既保證了密封效果好又確保了密封圈的使用壽命不受影響。螺釘安裝孔應布置在密封圈外，避免破壞密封性能。各種插座和顯示窗口、操作鍵盤等也應進行相應的密封設計。

2.6 耐蝕設計

(1) 艙室外設備機械構件的形狀盡量簡單，零部件的邊緣及形狀、尺寸改變處應有足夠的圓弧過渡，棱角和邊緣應采用圓角。體積較小的、批量小的結構件應避免采用鑄件，因鑄件存在一定的鑄造缺陷。艙室外設備應避免積水結構，消除縫隙結構和凹坑結構，以防止灰塵、積水和鹽霧侵蝕。波導法蘭避免選用腰鼓形法蘭。腰鼓形法蘭連接后法蘭間存在較大的間隙。對于動密封，應選用合適耐用的密封件，避免因密封失效而導致內部傳動件產生嚴重腐蝕。應不用或少采用防濺式結構。在需要的部位開設排水孔，并安裝防水透氣閥。盡量采用整體結構形式，減少裝配和緊固件連接，焊縫質量應保證氣密。

(2) 艙室外電纜的電連接器部位應采用帶膠熱縮套管進一步防護。半剛性同軸電纜外導體多采用銅鍍鎳工藝，在惡劣環境下表面易產生銅綠現象，可采用熱縮套管防護。

(3) 同一結構盡量選用同一種金屬材料，避免采用不相容的金屬接觸而產生電偶腐蝕。若采用不同類型的金屬，材料間電位差應小于0.25 V或符合小陰極、大陽極的結構要求。若材料不相容時，在結構上則應采取相應的防護措施：兩種金屬的接觸面涂覆絕緣漆，或其中一種金屬進行表面處理生成絕緣膜，或裝絕緣襯墊；其中一種金屬上鍍覆允許與第2種金屬相接觸的金屬鍍層，但避免選用陰極性鍍層。

(4) 合理選擇機械公差配合，控制機械裝配間隙，以降低磨振腐蝕。

(5) 在空調、液冷等環境控制系統海水循環通道的進水口安裝精過濾器，以過濾海水中的雜質、海洋生物和微生物，避免在海水循環通道和熱交換器中發生海洋生物、微生物大量滋生附著而引發故障的情況。環控設備的冷卻液通道應裝有精過濾器和去離子凈化器，冷卻液應添加緩蝕劑以避免冷卻液嚴重腐蝕液冷通道。

2.7 環境控制設計

設計時應優先采用環境控制系統對設備進行環境防護。

(1) 艙室外電子設備可以安裝天線防護罩對設備進行整體防護，以改善使用環境。[8]

(2) 高頻箱或天線陣面可采用液冷對環境的溫濕度進行控制，冷卻液帶走高頻箱或天線陣面內功率組件所產生的熱量。高頻箱或天線陣面按密閉結構設計，高頻箱或天線陣面與除濕系統用風道形成閉合回路循環，對高頻箱或天線陣面小環境進行溫濕度控制。

(3) 饋線系統或某些T/R功率組件可采用空氣干燥機充氣，在進氣端安裝單向閥，出氣端安裝溢氣閥。這樣，空氣干燥機工作時，保證氣腔內氣體可以流動并從出氣端溢出；停止工作時，也能保證氣腔內微正壓的干燥環境，避免了呼吸效應的影響?？諝飧稍餀C選用膜過濾技術產品，使用維護方便，可靠性高。

(4) 對艙室內電子設備應考慮艙室通風、換氣、溫度調節、除濕。

3 優選原材料、零部件

3.1 選用耐腐蝕性能優越的金屬材料

海洋腐蝕主要是局部腐蝕，即從金屬構件表面開始，在很小區域內發生腐蝕，如點腐蝕、剝落腐蝕、電偶腐蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕等。因此，應充分認識金屬材料的耐腐蝕性能。

(1) 重要受力結構件應選用耐腐蝕性能優越的艦用鈦合金，例如鑄造鈦合金ZTA5。該材料屬于單相α型鑄造鈦合金。單相α合金具有中等強度、良好的熱穩定性和可焊性，耐腐蝕性能優越。鑄件如采取HIP處理、600℃真空退火，可使ZTA5鑄件各方面性能最佳。艦用鈦合金雖然相對于其他材料生產成本較高，但在熱帶、赤道帶海洋氣候環境下長期可靠使用，其全壽命周期費用可控。[9]

(2) 傳動件應選用優質調質合金鋼、滲氮合金鋼、滲碳合金鋼，對于低合金高強度結構鋼的選用須關注其低溫沖擊韌性，可結合改性處理或鍍覆處理提高耐腐蝕性能。

(3) 鋁合金材料應選用耐腐蝕性能優良的5000系鋁-鎂系列鋁合金(如5083、5A05、5A06)、6000系鋁-鎂-硅系列鋁合金(如6061、6063)。避免選用存在剝落腐蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕傾向的2000系鋁-銅系列鋁合金(如2A12)[10]、7000系Al-Zn-Mg-(Cu)系列鋁合金[11-13]。

(4) 鑄造鋁合金應選用ZL101A、ZL102、ZL114A等不含銅元素的鋁-硅系列鑄造鋁合金。該類材料具有鑄造性能優良、流動性好、線收縮小、熱裂傾向低、耐腐蝕性高、焊接性能好等優點。避免選用含銅量較高的鋁-硅系列鑄造鋁合金(如ZL107、ZL110)和鋁-銅系列鑄造鋁合金(如ZL201、ZL202、ZL203、ZL204A、ZL205A等)，在海洋氣候環境下使用可能發生晶間腐蝕、應力腐蝕而導致失效。[14-16]

(5) 鎂合金雖然具有比重小、比強度高、電磁屏蔽性能優越的優點，但是鎂電極電位低，極易腐蝕[17]，惡劣環境應避免選用。如因重量限制，可選用其他耐腐蝕性能優越的金屬合金采用中空蜂窩結構或耐候性好的非金屬復合材料來滿足剛強度要求。

(6) 奧氏體不銹鋼具有優良的耐腐蝕性、寬溫性、無磁性和工藝性，得到廣泛應用。奧氏體不銹鋼具有點腐蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕等傾向，其中晶間腐蝕最危險。含碳量低于0.03%(所謂超低碳不銹鋼 )便可以避免晶間腐蝕，添加鈮和鈦元素可以降低奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕敏感性。[18]因此，應選用晶間腐蝕敏感性低的奧氏體不銹鋼，如06Cr18Ni11Ti(SUS 321)、022Cr19Ni10(SUS 304L)、022Cr17Ni12Mo2(SUS 316L)等。

(7) 銅及其合金具有良好的塑形、導電性、導熱性和耐腐蝕性等，是船舶結構材料中應用廣泛的材料之一，其耐腐蝕性能的順序(由低到高)為紫銅、黃銅→錫黃銅(海軍黃銅)→鋁黃銅、鋁青銅→白銅。[19-20]饋線波導應選用銅波導，銅波導耐腐蝕性能遠優于鋁波導。

3.2 選用耐候性好的非金屬材料

非金屬材料應選用不長霉、耐老化的聚四氟乙烯、聚碳酸酯、改性聚苯乙烯、ASA塑料和硅橡膠、氟硅橡膠、三元乙丙橡膠等。含有機纖維的材料如羊毛氈、人造革、紙張、黃蠟綢等抗霉性較差。玻璃鋼、碳纖維復合材料應選用耐候性好的不飽和聚酯樹脂型材料。選用電纜、電線時應關注護套材料的耐候性、抗老化性，比如YGC電纜和AF、AGR電線護套的耐候性、抗老化性能較好。

艙室外電子設備所用的密封圈、密封墊應選用耐候性好的硅橡膠材料。艙室外設備避免選用導電橡膠密封圈(條)。導電橡膠條密封圈(條)普遍存在電偶腐蝕問題，長期使用易導致密封失效，引發電子組件故障。對電磁兼容性要求較高的艙室外電子設備應選用導電密封性能和耐候密封性能兼具的“雙峰”型復合導電橡膠密封圈(條)?！半p峰”型密封圈(條)外側為普通硅橡膠，內側為導電橡膠，將兩種材料復合在一起形成“雙峰”型密封圈(條)。外側硅橡膠層起環境密封作用，內側導電橡膠層實現電磁屏蔽功能。因外側硅橡膠層實現了環境密封，屏蔽盒內部不會有潮氣，使得內層的導電橡膠層與屏蔽盒體之間不會產生電偶腐蝕，從而杜絕了導電橡膠條密封圈(條)而普遍性存在的電偶腐蝕問題，實現了電子組件的高電磁屏蔽的高可靠密封。

3.3 選用合適的零部件

艙室外設備易受到海浪飛濺、雨水、鹽霧侵蝕。傳動機構的動密封圈存在一定的使用壽命，使用期間如動密封圈失效可能導致鹽霧、雨水、海浪、飛沫等侵蝕支承軸承，使軸承腐蝕失效，引發故障。一般軸承材質為GCr15、GCr15SiMn，極易腐蝕。因此，對于某些部位的支承軸承應選用不銹鋼軸承。不銹鋼軸承材料通常為9Cr18、9Cr18Mo(440C)、6Cr14Mo(X65Gr13、DD400)和氮化不銹鋼。對不銹鋼軸承進行額定壽命計算，相同軸承型號產品通常取9Cr18鋼的額定動載荷與GCr15相同，額定靜載荷常取GCr15產品的75%～80%。[21]注意計算軸承的修正額定壽命，確保軸承選型滿足系統要求。

緊固件選擇A4系不銹鋼材質，耐腐蝕性能優于A2系不銹鋼。高強度合金鋼緊固件則選用電鍍鋅鎳合金的產品，耐腐蝕性能遠優于鍍鋅產品。[22]對質量限制要求高的設備，可選用鈦合金材質的緊固件。[23]可選用耐落螺釘或防松螺母，防止振動引發的聯接松動。定位銷、開口銷、擋圈、鉚釘、卡箍、喉箍、油嘴等標準件應盡可能選用全不銹鋼材質產品。機箱拉手、助推助拔鎖緊器應選用耐腐蝕性能高的產品，避免表面銹蝕而影響美觀。電連接器殼體應選用022Cr17Ni12Mo2(SUS 316L)不銹鋼材質，避免選用鋁合金化學鍍鎳的產品。

4 抗惡劣環境工藝技術

工藝設計中應滿足結構工藝“三防”設計要求，較多地選用防銹鋁、不銹鋼等耐腐蝕、防霉變的優質材料，選用電鍍、氧化、高性能的油漆涂覆或雙重防護、密封膠封堵、防銹油脂、熱縮套管等防蝕措施，提高抗腐蝕能力，延長產品的使用壽命。

4.1 材料改性處理技術

根據材料的性能、狀態、應力的存在與分布情況，通過對金屬材料進行冷、熱加工和熱處理的改性處理或在非金屬材料制造中加入抗老化劑和穩定劑，以進一步提高材料的抗腐蝕性能和耐候性能。

(1) 改善金屬材料的金相組織，如奧氏體不銹鋼進行固溶處理可以降低晶間腐蝕的敏感性。[18]避免選擇對腐蝕敏感的熱處理狀態，如奧氏體不銹鋼去應力退火溫度過高，溫度到達敏化區會降低耐晶間腐蝕的性能，必須重新進行固溶處理。

(2) 對鑄造件、焊接件噴砂處理。

(3) 消除加工應力和變形，減小殘余應力，能夠提高金屬材料的耐腐蝕性能和疲勞壽命。

(4) 對合金鋼類傳動件進行QPQ處理、滲氮處理。艙室外設備的傳動機構其動密封圈存在一定的使用壽命，如使用期間動密封圈失效可能導致鹽霧、雨水、海浪等侵蝕傳動件。傳動軸、銷等零件可選用優質調質鋼調質后進行QPQ處理。QPQ處理技術實現了黑色金屬的熱處理技術和防腐蝕技術的復合、耐磨性能和抗腐蝕性能的復合、滲氮工序和氧化工序的復合、氮化物和氧化物的復合，是一種應用廣泛的黑色金屬表面強化改性技術。[24]滾珠絲杠可選用38CrMoAlA優質氮化鋼調質后進行滲氮處理，具有優異的耐磨性能、耐疲勞性能、耐腐蝕性能及耐高溫性能，比GCr15軸承鋼材質的滾珠絲杠耐腐蝕性能優越很多。

4.2 表面鍍覆處理技術

(1) 結構件盡量避免電鍍貴金屬，貴金屬鍍層如金、銀耐腐蝕性能較差。

(2) 鋼制零件電鍍鋅鎳合金是近20年來興起的一種防腐蝕性能優越的陽極性鍍層。鋅鎳合金鍍層一般是指含鎳質量分數20%以下的低鎳含量合金鍍層。含鎳質量分數在10%～15%的鋅鎳合金鍍層的耐磨性能和耐腐蝕性能是純鋅鍍層的3～6倍。鈍化處理的鋅鎳合金鍍層的耐腐蝕性能是鈍化后鋅鍍層的3～5倍，甚至比鎘鍍層更高。[25-29]鋼件應避免選用鍍銅、鍍鎳、鍍鉻等陰極性鍍層，其防腐蝕可靠性較低。

(3) 銅合金通常采用鈍化處理或電鍍鋅鎳合金，耐腐蝕性能得到提高。對于需進行錫釬焊或需提高導電性能的通常進行鍍鎳銀處理。

(4) 不銹鋼制品通常進行鈍化處理。

(5) 鋁合金零件需實現電磁屏蔽功能的應進行化學導電氧化處理。鋁合金結構件應優先進行硫酸陽極氧化、鉻酸鹽封閉處理，尤其是艙室外鋁合金制品更應采用該處理來提高防腐蝕能力。[25]也可以采用微弧氧化處理(Microarc oxidation, MAO)。微弧氧化處理技術是在鋁合金、鎂合金、鈦合金表面原位生長出以基體金屬氧化物為主的陶瓷膜層的新工藝。[30]微弧氧化處理是通過相應電參數與電解液的組合，依靠電暈、輝光、微弧放電的瞬時高溫高壓作用，使材料表面氧化層處在高溫高壓作用下產生結構和相變化而形成微晶、非晶結構的氧化物陶瓷層。該陶瓷層具有多種優于陽極氧化膜層的性能。鋁合金零件應避免選用鋁鍍鎳、鋁鍍鎳銀等陰極性鍍層，其防腐蝕可靠性較低。

(6) 鑄造鋁合金采用傳統的噴砂噴漆工藝很難滿足艙室外惡劣環境的長期使用要求。Ⅰ、Ⅱ類砂型鋁合金鑄件可以采用硫酸陽極氧化、鉻酸鹽封閉處理或微弧氧化處理，抗腐蝕性能顯著提高。[31]

(7) 艙室外饋線系統如采用鋁波導時可以采用硫酸陽極氧化、鉻酸鹽封閉處理，以確?？煽康貪M足惡劣氣候環境的長期使用要求。[32]

(8) 鈦合金零件可以進行陽極氧化處理和微弧氧化處理，表面生成絕緣氧化膜，提高耐腐蝕性能，并可避免異種金屬間產生的電偶腐蝕。

4.3 非金屬涂料的涂覆

(1) 對自制的鐵氧體器件、線圈、絕緣板、支架等和其他零部件包括裝聯后的線扎噴涂絕緣涂料，以提高其三防能力。真空浸漬是對變壓器線圈、繞組等部件提高絕緣性能的工藝技術。經環氧樹脂絕緣漆真空浸漬處理的線圈、繞組提高了絕緣性能和防潮能力，增加了粘接強度，提高了抗振動、沖擊能力。

(2) 對PCB組件內的重心較高、質量較大的元器件以及導線采用3140RTV硅酮膠進行粘接固定，以提高PCB組件抗振動、沖擊能力。

(3) 灌封是指將樹脂、涂料等滲透到變壓器、電子組件等電路系統、元件或部件的所有空隙進行封裝，或將密封防護材料埋封在電連接器或部件露出的導線周圍，以提高產品的三防能力和抗振動、沖擊能力。變壓器類一般在線圈、繞組經真空浸漬處理后均采用環氧樹脂進行端封或整體灌封。艙室外、艦船甲板上的PCB組件原則上應采用704硅橡膠、3140RTV硅酮膠或高導熱有機硅凝膠進行整體灌封。電連接器與電纜連接的焊點易受冷凝水及飽和濕氣的侵蝕造成短路、腐蝕、脫焊等故障, 必須用硅橡膠灌封處理，以提高三防性能和抗振動、沖擊性能。

(4) 濕裝配是指根據需要在裝配零部件表面涂覆硅橡膠等涂料在涂料還是液態時進行裝配的一種工藝方法。特別是艙室外設備，在金屬裝配面間，以及螺釘或螺栓在裝入時或螺母擰入時涂滿硅橡膠進行濕裝配，固化后起到良好密封作用而隔離電解液，可以有效防止電偶腐蝕和縫隙腐蝕。艙室內設備，在螺釘、螺栓或螺母裝配時涂覆螺紋鎖固劑(厭氧膠)進行濕裝配，固化后可以提高螺紋連接的抗振動能力。

(5) 通常對PCB組件噴涂三防絕緣涂料來提高其防霉菌、防鹽霧、防濕熱能力。對于中頻以下PCB組件噴涂丙烯酸酯樹脂類和聚氨酯類三防清漆綜合防護效果較好，對于化學導電氧化處理的屏蔽盒等金屬表面噴涂B01-35丙烯酸聚氨酯清漆，其附著力較好，因而防護效果更好。對于5 GHz以下微波組件中的微帶線路防護可采用10 μm Parylene C型涂層。

(6) 波導和饋源(銅合金鍍銀、銅合金鍍銅鈍化處理或鋁合金化學導電氧化處理)內腔灌涂丙烯酸清烘漆，可以顯著提高耐腐蝕性能。

(7) 設備零部件在進行了改性處理、鍍覆處理后，再在表面噴涂油漆，尤其是艙室外設備，在表面噴涂環氧封閉底漆、環氧云鐵中間層、氟碳面漆[30]形成綜合涂裝體系，可以進一步提高設備的防腐蝕性能。以氟樹脂為主要原料制作的氟碳漆具有優良的耐候性能、耐久性能、耐腐蝕性能。

(8) 天線、天線罩可噴涂防覆冰涂料。

5 結束語

艦載雷達電子設備的環境適應性是系統的重要戰技指標之一。為了確保艦載雷達電子設備的環境適應性，需要優選原材料、零部件、元器件，綜合運用抗惡劣環境工藝技術，將隔振緩沖設計、熱設計、電磁兼容設計、三防設計等貫穿到產品的設計全過程中。隨著微組裝技術的發展，雷達電子設備朝著采用微型元器件密集組裝的薄小體積結構方向發展，設備的三防性能更成為影響可靠性的重要因素。艦載雷達電子設備的環境適應性在研制定型階段雖然經過鑒定試驗的驗證，但是環境適應性設計是一個巨大的系統工程，錯綜復雜，因而有些問題在裝備經過相當長時間的服役使用后才會暴露出來。因此，需要不斷收集用戶反饋的故障信息，進行分析、總結，形成惡劣環境適應性設計注意事項或設計禁忌，持續改進，不斷提高艦載雷達電子設備的耐受各種惡劣環境條件的適應能力，仍然是當前艦載雷達電子設備研制生產企業的重要任務。同時，相關結構工藝技術人員應重點關注和研究提高艦載雷達電子設備環境適應性的新材料、新技術、新結構和新工藝。