沿海地区雷达装备环境适应性防护方法研究

摘  要：在沿海地区布设的雷达设备除了其固有的精度指标外，环境适用性是影响性能的重要因素，由于沿海地区气候环境高温、高湿、高盐，极大地加速装备的老化腐蚀，缩短设备的寿命，使设备故障频发。本文从四个方面针对性提出了加强沿海雷达防护的重点和具体维护管理方法，对于提高雷达装备的环境适用性具有实践意义。

关键词：雷达防护;预防盐雾;腐蚀

中图分类号：TN957      文献标识码：A 文章编号：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

雷达设备是一种技术高度密集的产品，作用距离、灵敏度、精度一直是其主要性能指标，当前国内主流雷达的性能与国外相比已经差距不大，弯道追赶的目标已经基本实现。但是从可靠性角度来说，国内雷达装备还有很长的路要走。以军用测控雷达为例，需要长年露天布设在沿海站点，高温、高湿、高盐的气候对雷达的环境适应性提出了很高要求，在当前工艺水平的限制下，如何做好雷达装备安全防护是提高其环境适应性，延长使用寿命，降低故障率的关键。

1  国内沿海地区环境的复杂性

我们对南海部分地区近10年来的环境典型特征进行了统计：

汕头地区：年平均气温为21.6℃，极端最高气温为39.0℃;年平均降水日约104天，年平均降水量约为1302.4 mm，年平均相对湿度约80%。

阳江地区：年平均气温22.5℃，极端最高气温36.2℃;年平均降水日数约130天，年平均降水量约为1885.0mm，年平均相对湿度约80%。

文昌地区：年平均气温23.9℃;年平均降水日约160天，年平均降水量约为1975.0mm，年平均相对湿度约84～88%。

永兴岛：年日照时数2900小时左右，年平均气温26.5 ℃;年均降水量1500.0mm左右，最多可达2500mm。平均湿度85%。

2  雷达防护的必要性

在沿海地区如此高温、高湿、高盐的环境下，常年露天布设的雷达装备腐蚀的速度是十分惊人的，在内陆地区有20年寿命期的雷达产品，在沿海地区可能不足10年。比如某雷达天线在我国南海地区使用不足一年就严重变形而报废，外表面不同程度地出现变形、起鼓、开裂、起泡、粉化和涂层脱落现象。再比如某雷达电子方舱的门窗封条老化加快，密封性下降，导致舱内盐度和湿度大幅提高，集成电路板上出现霉变，水分吸附在材料表面或渗入內部，造成电导率增加，体积电阻下降，使其短路、漏电或击穿，导致装备无法工作。所以说在沿海地区布设的雷达系统无论是在设计之初还是在后期维护过程中，一定要充分考虑其环境适用性，加强装备防护。

3  雷达装备的防护重点及方法

3.1  降低日晒强度

强烈的紫外线照射会杀菌消毒，减少霉变，一般性霉菌在高于60℃的环境下无法生存，但是长时间的日照高温会加速油漆涂层老化掉色，会加速橡胶产品（比如导线、油气管路、轮胎等）的大分子链断裂、交联，出现“热氧老化”“臭氧龟裂”“光外层裂”现象，表现为橡胶的龟裂、发黏、硬化、软化、粉化等。

给雷达装备的方舱顶部、天线制作迷彩遮阳篷布或伪装网，遮挡太阳直射，避免降低装备吸收太阳光的能力而升温;给裸露于外的关键部位，如主馈源、引导馈源等部位，定制浅色防晒罩，有效反射热量，降低器件工作温度;给车辆轮胎加盖帆布，遮挡太阳直射，降低轮胎老化速度。

另外给雷达表面尽量喷涂白色面漆，通过实验得出，绿色面漆和白色面漆同样在地表温度50℃的阳光下暴晒3小时，白色可以比绿色温度低20℃。

3.2  降低盐雾侵蚀

盐雾是指大气中由含盐微小液滴所构成的弥散系统，它的形成是由于风力将海浪的细小颗粒吹入空气中，水分蒸发后，盐粒子飘浮在空气中，所以说沿海地区大部分都有盐雾，有研究表明，海洋每年向大陆输送的盐粒子约2.72×1010吨。盐本身并不活跃，但在潮湿的环境下，氯化钠就是强电解质，分解成氯离子具有强腐蚀性，对天线等铝制品的腐蚀尤其严重，使其表面产生白色锈迹，致其分化、寿命缩短77%，对电子产品的管脚加大阻抗，导致电路不通，对绝缘部件降低性能，使其失效。

一般来说，沿海地区每2～3天就要对方舱车、天线车体、关键部位用干抹布擦拭，预防盐雾在潮湿气体作用下，在装备表面形成结晶盐颗粒;在天线旋转齿轮、翻转机构、天线车及方舱车支撑腿加注润滑油，并进行密封防尘处理，装备支撑腿丝杠用保鲜膜包裹;连接线缆要去除氧化物，绝缘防水胶带密封，后用热熔胶套管进行胶装密封;电子方舱内要放置干燥剂和除湿机，保证方舱内部干燥;电子类板卡器件要放置于防潮柜内，并用真空塑封处理进行防潮，如图1所示;齿轮、轴承、螺丝等摩擦部位都要进行油封，使用防锈油、润滑脂所覆盖的部位具有良好的防锈效果。

特别是一些外露的关键部件，要着重加强防护，比如说主馈源、引导馈源等，需要仔细清洁线缆接头，去除氧化物，套上带热熔胶的热缩套管，连接固定好，用防水绝缘胶带缠好密封的用防水绝缘胶带密封，然后再对热缩套管进行加热密封处理，最后可用密封胶密封处理对应热缩套管两端开口处，如图2所示。最后采用内覆塑料膜，中盖防水布，外罩防风罩的三级防护方法对馈源进行防护，在防风罩外用捆扎带进行紧固。在一些特别恶劣的条件下，可以不采用胶接密封，而使用焊接密封，通过焊接用金属构成密闭腔体，使腔体内的物体处于气密封状态，并因此与大气环境隔离而受到保护。这种密封方式对于一些没有可用涂覆工艺的部件，比如高频箱等有非常好的效果，可以达到较长时间防盐雾的目的，其最大缺点是可维修性差。

3.3  改进产品缺陷

任何产品在设计时都会存在缺陷，对于雷达装备使用维护而言，要找到方法去改进缺陷，达到提高雷达环境适用性的目的。主要有几个方面：

（1）要评估雷达表面的材料，重点关注高低耐腐蚀材料混用时，低耐腐蚀度材料加快老化会导致严重故障的问题，及时更换低耐腐蚀度的材料，如垫片、螺丝、接口件等。

（2）要关注与几何形状相关的腐蚀，比如表面凸起部位腐蚀速度较快，要强化镀膜;平面板材底部的支撑横梁会形成空气涡流，使大量潮湿气流聚集，腐蚀速度也会加快，要重点防护;对于热浸镀的钢结构，其重量和横截面不应设计得过大，要预防翘曲和变形，必要时应给以增强或安装支撑梁，防止由于变形破坏表面镀膜。

3.4  科学喷涂防护材料

对于机械部件。实验表明，单一的金属镀涂层并不能作为防护的唯一手段，比如电镀锌表面在盐雾环境下会很快出现白锈和红锈，而科学喷涂油漆能够有效防范装备高湿度腐蚀、点腐蚀、应力腐蚀、小孔腐蚀、缝隙腐蚀、微生物腐蚀、晶间腐蚀和电偶腐蚀等问题。一般来说喷涂防护油漆有蚀刻底漆、修补缺陷、第二道底漆、中间漆、面漆的5道工序。底漆可以增加油漆附着力，中层漆有防渗透和“承上启下”作用，必须注意其与底漆的配套性。面漆决定涂层的颜色、外观、光泽、硬度、手感、耐老化、耐污染等性能。

对于电子设备。进行硫化灌注不仅具有有效的三防效果，而且可以防止臭氧和灰尘侵蚀，将有机硅橡胶、有机硅凝胶、环氧树脂等灌封材料，以热溶的形式对元器件接头、组件予以封装堵漏，就能够在一定温度区间长时间保持弹性，增强防盐雾和防腐蚀能力;把具有挥发性的腐蚀抑制剂制作成防锈纸包装存放电子板卡，也可以有效地降低腐蚀速度。

4  结  论

沿海地区的雷达维护保养是一项复杂的系统工程，是与自然环境的科学对抗，除了在设计之初要考虑装备腐蚀以外，要延长雷达使用寿命，减少故障率，提高其环境适用性，就必须要装备使用操管人员精心的维护和科学的管理，要着重关注以上的四个方面，了解装备防护的原则和装备腐蚀的机理特点，探索沿海地区盐雾浓度分布规律，深化防腐蚀技术研究，并针对不同设施设备特点，制定维护保养规范，才能最大限度地保障雷达装备长时间高强度的工作。

参考文獻：

[1] 中国电子科技集团公司第三十八研究所.电子装备的处理与涂装：SJ 20890-2003 [S].北京：中华人民共和国信息产业部，2003：1-11.

[2] 张承忠.金属的腐蚀与防护 [M].北京：冶金工业出版社，1985：121.

[3] 徐国葆.我国沿海大气中盐雾含量与分布 [J].环境技术，1994（3）：1-7.

作者简介：宋磊（1981.06-），男，汉族，山东烟台人，工程师，硕士研究生，研究方向：雷达装备的维护维修。