De Toekomst van Radarkoepels: Hybride Composieten voor Extreme Omstandigheden
De ontwikkeling van radarkoepels voor maritieme toepassingen staat voor een nieuwe uitdaging: het combineren van optimale signaaltransmissie met ongekende duurzaamheid in de meest extreme omgevingen. Traditionele materialen zoals glasvezelversterkte kunststoffen (GFRP) bieden goede elektromagnetische eigenschappen, maar kunnen falen onder langdurige blootstelling aan UV-straling, zware stormen en de corrosieve invloed van zoutnevel.
Ons onderzoek bij Radio CMC richt zich op de volgende generatie: hybride composieten. Deze materialen combineren de voordelen van keramische matrix composieten (CMC) met die van geavanceerde polymeren. Een CMC-laag aan de buitenzijde biedt superieure slijtvastheid, hittebestendigheid en bescherming tegen erosie door zand en ijs. De binnenste laag, vaak een speciaal ontwikkelde polymeer met lage diëlektrische constante, minimaliseert signaaldemping en zorgt voor een stabiele transmissie van X-band en S-band radarsignalen.
Een geavanceerde hybride composietstructuur onder de microscoop.
Een cruciaal voordeel van dit hybride ontwerp is het gewicht. Door de lichtere polymeerkern kunnen we een radome ontwerpen die tot 40% lichter is dan een volledig keramisch exemplaar. Deze gewichtsbesparing is van onschatbare waarde voor moderne fregatten en patrouillevaartuigen, waar elke kilogram boven de waterlijn de stabiliteit en brandstofefficiëntie beïnvloedt.
De grootste test vond plaats tijdens gezamenlijke proeven met de Koninklijke Marine in de Noordelijke IJszee. Onze prototype radome, gemonteerd op een testplatform, weerstond temperaturen van -40°C en windsnelheden van meer dan 150 km/u gedurende een periode van zes maanden, zonder meetbaar verlies in signaalkwaliteit of structurele integriteit. Deze prestaties openen de deur voor langere onderhoudsintervallen en een hogere operationele beschikbaarheid van maritieme sensorsystemen, zelfs in de meest veeleisende theatergebieden.
De weg vooruit ligt in verdere integratie van sensoren in de structuur zelf (structural health monitoring) en het gebruik van zelfherstellende polymeren voor microscopische scheuren. Samen met TNO Defensie & Veiligheid verkennen we deze mogelijkheden, met als doel een radome te creëren die niet alleen beschermt, maar ook communiceert over zijn eigen conditie.
