(57)【要約】【課題】軽量で電波透過性の優れた３次元形状のサンドイッチ構造を有する飛行体用レドームおよび飛行体用レドームの製造方法を得る。【解決手段】本発明に係る飛行体用レドームは、飛行体に搭載されている電波機器を覆う形状を有しており、石英クロス（２１）と耐熱性樹脂（２２）とが複合化された繊維強化材からなるスキン材（２０）の間に、絶縁性の強化繊維（３１）と、耐熱性樹脂（３２）とを発泡させて複合化させたコア材（３０）を挟んだサンドイッチパネル構造により形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛行体に搭載されている電波機器を覆う形状を有する飛行体用レドームであって、
石英クロスと耐熱性樹脂とが複合化された繊維強化材からなるスキン材の間に、絶縁性の強化繊維と、耐熱性樹脂とを発泡させて複合化させたコア材を挟んだサンドイッチパネル構造により形成されている飛行体用レドーム。
【請求項２】
前記スキン材および前記コア材で使用される前記耐熱性樹脂は、ポリイミド樹脂である
請求項１に記載の飛行体用レドーム。
【請求項３】
前記スキン材および前記コア材に用いられる強化繊維は、石英繊維である
請求項１または２に記載の飛行体用レドーム。
【請求項４】
前記スキン材および前記コア材に用いられる耐熱性樹脂は、Ｔｇが３００℃以上である
請求項１から３のいずれか１項に記載の飛行体用レドーム。
【請求項５】
前記コア材は、繊維含有率が３％から１０％であり、かさ比重が０．３以下である
請求項１から４のいずれか１項に記載の飛行体用レドーム。
【請求項６】
前記コア材に用いられる強化繊維は、３ｍｍ以上の短繊維、あるいは連続繊維である
請求項１から５のいずれか１項に記載の飛行体用レドーム。
【請求項７】
スキン材の間にコア材を挟んだサンドイッチパネル構造により形成される飛行体用レドームの製造方法であって、
強化繊維に絶縁性の石英の連続繊維からなるウールと、溶剤で希釈した耐熱性樹脂とを含浸してタック性を付与することで、前記コア材を製造する第１工程と、
石英クロスに耐熱性樹脂を含浸させたプリプレグシートを積層し、成形型を用いて加熱硬化させることで、前記スキン材を製造する第２工程と、
前記第１工程で製造された前記コア材を、前記第２工程で製造された前記スキン材で挟み、一体化したサンドイッチ構造体を製造する第３工程と
を有する飛行体用レドームの製造方法。
【請求項８】
前記第１工程および前記第２工程において、前記耐熱性樹脂にポリイミド樹脂を使用する
請求項７に記載の飛行体用レドームの製造方法。
【請求項９】
前記第１工程において、前記溶剤にマイクロバルーンを混合して含浸する
請求項７または８に記載の飛行体用レドームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機等の飛行体に搭載される電波機器装置を外部環境から保護する飛行体用レドームおよび飛行体用レドームの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
航空機等の飛行体には、各種のアンテナ、またはレーダー等の電波機器が搭載されている。そして、これらの電波機器は、レドームによって覆われることで、外部環境から保護されている。このようなレドームには、電波機器を保護できる耐久性が要求されるだけではなく、電波機器が送受信する電波を十分に透過することができる電波特性も要求される。
【０００３】
飛行体用レドームの具体的な構成は、特に限定されない。しかしながら、近年、航空機においては、燃費を向上する等の観点から、機体のさらなる軽量化が求められている。それゆえ、飛行体用レドームにおいても、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Ｆｉｂｅｒ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃ）を利用した、より軽い構成のものが採用されている。
【０００４】
このようなレドームは、一般的に、電波透過特性の良好なＦＲＰ材が単体で用いられたり、あるいは、ＦＲＰ材にコア材（ハニカムコア、発泡コア等）を組み合わせたサンドイッチ構造が用いられたりすることで、構成されている。
【０００５】
例えば、従来技術として、コアがポリエーテルイミド発泡材よりなり、コアの両面を挟んでいる面板がシアネート樹脂のＦＲＰよりなる、単層または複数層の局面サンドイッチ構造体として構成されている飛行体用レドームがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、別の従来技術として、飛行体に搭載されている電波機器を覆う形状を有する本体部と、該当本体部を前記飛行体に取り付ける取付部と、を備え、前記本体部および前記取付部は、当該芯材の表面を一連の面板で被覆したサンドイッチ構造体であり、前記取付部の前記芯材は、繊維で補強された熱硬化性樹脂組成物からなる複合構造体であり、当該複合構造体を構成する前記補強樹脂層には、前記面板とは異なる種類の樹脂層が含まれている構成を備えたものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
さらに、繊維強化ポリイミド樹脂からなる２枚のスキン材の間に、ポリイミド樹脂に無機物のマイクロバルーンを混合したシンタクチックフォームからなるコアをはさんで接合したサンドイッチ構造体に関する従来技術もある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３５７２５１７号公報
【特許文献２】特許第５３２０２７８号公報
【特許文献３】特開平７−１６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
超音速で飛行する航空機において、レドーム外面の温度は、飛行速度、飛行高度や飛行時間にもよるが、飛行時の空力加熱により、３００℃以上になる場合があると予想されている。さらに、飛行中に、電波送信を行う場合には、電波の透過ロスによる発熱がある。このため、レドームの温度は、このような透過ロスにより、さらに高くなる場合が考えられる。
【００１０】
電波透過性に優れ、かつ、耐熱性の高い材料として、セラミックス材料が挙げられる。しかしながら、セラミックス材料は、重く、衝撃に弱く、脆く割れやすいため、人が乗る航空機では、安全性面の理由で採用されていない。
【００１１】
一方で、割れにくく靭性の高い複合材料を用いる際に、このような高温条件で使用可能なＦＲＰのマトリックス樹脂として、ポリイミド樹脂が挙げられる。しかしながら、ポリイミド樹脂を発泡させてフォーム材にした場合には、コアとしての十分な強度、剛性が得られ難い課題があり、また、発泡倍率を下げると、重量は、重くなり、電波透過性が悪化する等の課題があった。
【００１２】
さらに、発泡体は、連続気泡構造（オープンボイド）となるため、表皮材との接着で、樹脂が浸透し易くなる。このため、樹脂不足となり、接着性が悪く、一体化が困難であり、３Ｄ一体レドーム形状をサンドイッチ構造で実現するのが困難であった。
【００１３】
特許文献１における飛行体用レドームは、曲率の小さな単層または複数層の曲面サンドイッチ構造体によって構成されている。さらに、コアが、ポリエーテルイミド発泡材により構成され、コアの両面を挟んでいる面板がシアネート樹脂のＦＲＰにより構成されている。このように、特許文献１における飛行体用レドームは、サンドイッチ構造の表面の面板に、シアネート樹脂が使用されている。このため、３００℃以上の温度では、耐熱性が不十分であり、長期の使用が困難であった。
【００１４】
一方で、高温条件で使用可能なポリイミド樹脂を発泡させたコア材は、発泡倍率を高くし、比重を下げると、強度、剛性が低くなり、コア材として適さなかった。一方、ポリイミド樹脂の発泡倍率を下げた発泡コア材は、強度、剛性は、高まるが、重量が重くなり、また、電波透過率の低下、誘電損失が増加する。このため、強度、剛性の向上と、電波特性の低下防止との両立が困難であった。
【００１５】
また、特許文献１における飛行体用レドームは、熱伝導率が低く、レーダー出力時の電波吸収ロスによる発熱を外側に効率よく伝搬することができない。このため、温度が高くなるという問題があった。
【００１６】
また、特許文献２は、サンドイッチ構成の面材とコア材の材質に関して、各種材料の例を開示している。しかしながら、いずれの材料の組合せにおいても、超音速で飛行する航空機のレドーム材料としては、軽量性、強度・剛性、電波特性、耐熱性の各条件を満足できないという課題があった。
【００１７】
さらに、特許文献３は、コア材にシンタクチックフォーム材を使用したレドーム用のサンドイッチ材を開示している。しかしながら、シンタクチックフォーム材を使用したコアは、発泡コア材と同様にハニカムコアに比べ重く、また、電波透過性、誘電損失の点で劣っている。従って、この特許文献３における構造も、超音速の飛行体に使用するレドーム材料として適していない。
【００１８】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、軽量で電波透過性の優れた３次元形状のサンドイッチ構造を有する飛行体用レドームおよび飛行体用レドームの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る飛行体用レドームは、飛行体に搭載されている電波機器を覆う形状を有する飛行体用レドームであって、石英クロスと耐熱性樹脂とが複合化された繊維強化材からなるスキン材の間に、電気的に絶縁性の強化繊維と、耐熱性樹脂とを発泡させて複合化させたコア材を挟んだサンドイッチパネル構造により形成されているものである。
である。
【００２０】
また、本発明に係る飛行体用レドームの製造方法は、スキン材の間にコア材を挟んだサンドイッチパネル構造により形成される飛行体用レドームの製造方法であって、強化繊維に電気的に絶縁性の石英の連続繊維からなるウールと、溶剤で希釈した耐熱性樹脂とを含浸してタック性を付与することで、コア材を製造する第１工程と、石英クロスに耐熱性樹脂を含浸させたプリプレグシートを積層し、成形型を用いて加熱硬化させることで、スキン材を製造する第２工程と、第１工程で製造されたコア材を、第２工程で製造されたスキン材で挟み、一体化したサンドイッチ構造体を製造する第３工程とを有するものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、セラミックス製レドームに対してＦＲＰ成形体の組合せによるサンドイッチ構造により飛行体用レドームを構成し、機械特性として軽量で強度・剛性が優れた、壊れ難い一体構造を実現するとともに、電気特性としても、高い電波透過性が実現できる。この結果、電波の透過性および構造強度に優れ、かつ、超音速の空力加熱およびレーダー使用時の温度上昇に耐え得る耐熱性を有する飛行体用レドームおよび飛行体用レドームの製造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１におけるレドームのサンドイッチ構造を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるレドームのサンドイッチ構造の部分断面の拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態２におけるレドームの製造プロセスに関するフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２におけるレドーム用のスキン材の製造手順を示した説明図である。
【図５】本発明の実施の形態２におけるコア材の製造手順を示した説明図である。
【図６】本発明の実施の形態２におけるスキン材とコア材をサンドイッチ化する製造手順を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の飛行体用レドームおよび飛行体用レドームの製造方法の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。
【００２４】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるレドームのサンドイッチ構造を示す断面図である。本実施の形態１におけるレドーム１０は、スキン材２０（１）、２０（２）と、コア材３０より構成されている。
【００２５】
図２は、本発明の実施の形態１におけるレドームのサンドイッチ構造の部分断面の拡大図である。より具体的には、図２に示した部分断面図は、図１の「Ａ部」を拡大した図に相当する。
【００２６】
コア材３０は、強化繊維３１同士が交差する部分が、ポリイミド樹脂３２で接合された構造となっている。このように、本実施の形態１におけるコア材３０は、強化繊維３１とポリイミド樹脂３２とを備えた低密度成形体である。そして、その体積比率は、強化繊維３１の体積含有比率が３％から１０％に対し、樹脂の体積含有比率は、２０％以下の範囲が好ましく、コア材３０は、見掛け上のかさ比重が０．３以下となる低密度成形体である。なお、ポリエーテルイミド発泡材のコアでは、かさ比重０．６〜０．８程度が通常であり、０．３まで低減すると強度が不足して実用に適さない。
【００２７】
強化繊維３１の体積含有比率が１０％より多くなると、繊維の固定、成形に必要なポリイミド樹脂３２の量も多く必要となる。その結果、低密度成形体のかさ比重が０．３を超えてしまうため、コア材３０が重くなってしまう。ここで、レドーム構造は、使用する電波の周波数に合わせて最適な厚さで製造する必要があり、この場合、コア材３０の比重は、軽い方が電波透過性の点で好ましい。
【００２８】
逆に、強化繊維３１の体積含有比率が３％より少なくなると、ポリイミド樹脂３２と複合化した場合のコア材３０としての強度、剛性が不十分となり、発泡コア材と同等レベルの強度、剛性となってしまうため、サンドイッチ構造用のコア材３０として好ましくない。
【００２９】
すなわち、コア材３０として、強化繊維３１の体積含有比率が１０％より多くなると、見掛け上の密度が０．３より大きくなり、サンドイッチパネルのコア材３０として重くなり、軽量化のメリットがなくなってしまう。
【００３０】
そして、コア材３０の密度が０．３であれば、サンドイッチパネルとしての強度、剛性が得られる、さらに密度の高いコアを用いると、コア材自体が、繊維強化複合材料として強度、剛性を有するため、スキン材２０による補強効果が得られなくなってしまい、軽量化が実現できなくなり、好ましくない。
【００３１】
一方で、強化繊維３１の体積含有比率が、３％より小さくなると、コア材３０としての強度・剛性が低下する。この結果、サンドイッチパネルとしての強度・剛性が得られなくなるため、好ましくない。
【００３２】
また、使用する強化繊維３１の形態としては、長さ３ｍｍ以上の短繊維の集合体、もしくは、連続繊維を用いるのが好ましい。短繊維および連続繊維のいずれの場合も、ウール状に加工して用いる。また、３ｍｍ以上の長さの繊維を用いれば、かさ比重０．３以下の低密度の成形体が実現可能であり、サンドイッチパネル用のコア材３０としての、強度、剛性を確保することが可能となる。
【００３３】
逆に、長さ３ｍｍより短い繊維を用いると、ＦＲＰ成形体を低比重に成形することが困難となり、さらに、強度、剛性が低下する。すなわち、強化繊維３１の長さが３ｍｍより短いものを使用した場合には、コア材３０の成形後の比重が０．３より大きくなり、さらに、強度・剛性が低下するため、好ましくない。従って、短繊維としての繊維長は、３ｍｍ以上が好ましい。
【００３４】
連続繊維は、紡糸して得られた繊維を、後加工で切断していないものであるのに対して、短繊維は、後加工で切断したものである。従って、短繊維は、加工方法により、長さ分布が異なる。切断加工したものが、チョップドファイバーと呼ばれ、数ミリ（３ｍｍ、６ｍｍから２５ｍｍが一般的なサイズであり、切断の代わりに、粉砕により加工した場合には、ミルドファイバーと呼ばれ、長さは１ｍｍ以下になる）程度が一般的である。
【００３５】
スキン材２０は、石英クロスとポリイミド樹脂により複合化されたＦＲＰ成形体であり、それぞれの体積比率は、石英クロスが３０％から６０％、ポリイミド樹脂が７０％から４０％の範囲が好ましい。
【００３６】
ポリイミド樹脂の体積比率が７０％より多いと、ＦＲＰ成形体の強度、剛性が十分に得られなくなるので、好ましくない。また、ポリイミド樹脂の体積比率が４０％より少なくなると、石英クロスの密着力が低下し、その結果、ＦＲＰ成形体の強度が低下するため、これも好ましくない。
【００３７】
本発明でコア材３０として使用するポリイミド樹脂３２は、熱硬化性であれば縮合型・付加型のいずれでもよい。また、その構造も、綿状にランダムに配向した短繊維を固定・成形できるものであれば、特に制限はない。従って、ポリイミド樹脂３２として一般に用いられているものを使用すればよく、必要に応じて２種類以上のポリイミド樹脂を使用してもよい。
【００３８】
コア材３０として使用するポリイミド樹脂３２の具体例としては、例えば、丸善石油化学のＢＡＮＩ−Ｍ、ＢＡＮＩ−Ｘ、Ｉ．Ｓ．Ｔ．のＳＫＹＢＯＮＤ、Ｐｙｒｅ−ＭＬ、宇部興産のＰＥＴＩ、Ｕ−ワニス、ユニチカのＵイミド等が挙げられる。
【００３９】
一方、スキン材２０に使用するポリイミド樹脂２２は、熱硬化性であれば、縮合型・付加型のいずれでもよいが、コア材３０との硬化接合が可能であれば、特に好ましい。スキン材２０として使用するポリイミド樹脂２２の具体例としては、例えば、丸善石油化学のＢＡＮＩ−Ｍ、ＢＡＮＩ−Ｘ、Ｉ．Ｓ．Ｔ．のＳＫＹＢＯＮＤ、Ｐｙｒｅ−ＭＬ、宇部興産のＰＥＴＩ、Ｕ−ワニス、ユニチカのＵイミド等が挙げられる。
【００４０】
なお、スキン材２０に用いるポリイミド樹脂２２と、コア材３０に用いるポリイミド樹脂３２は、同一でなくても、特に問題はない。
【００４１】
スキン材２０とコア材３０との接合は、コア材３０を接触させた状態で、スキン材２０を硬化、接合させるのが好都合である。ただし、スキン材２０とコア材３０を別々に成形しておき、耐熱性の接着剤を用いて、両者を接着してもよい。耐熱性接着剤の具体例としては、例えば、丸善石油化学のＢＡＮＩ−Ｍ、ＢＡＮＩ−Ｘ、Ｉ．Ｓ．Ｔ．のＳＫＹＢＯＮＤ、Ｐｙｒｅ−ＭＬ、宇部興産のＰＥＴＩ、Ｕ−ワニス、ユニチカのＵイミド等が挙げられる。
【００４２】
強化繊維３１としては、比強度が高く、耐熱性・絶縁性に優れ、誘電率の低いものが望ましい。また、ガラス繊維の種類としては、Ｅガラス、Ｓガラス、ＮＥガラス等があるが、純度の高い石英繊維が最も好ましい。
【００４３】
石英繊維としては、例えば、信越石英のＱガラス、ＪＳＬのＡｓｔｒｏＱｕａｒｔｚ等、アラミド繊維としては、例えば、ケブラー、テクノーラ、トワロン等、が挙げられる。
【００４４】
無機材料としては、ガラス繊維、有機材料としては、アラミド繊維が好ましい。ガラス繊維としては、特に高純度の石英ガラスファイバーが、電波透過性が高く、誘電損失が少なく優れており、好ましい。
【００４５】
スキン材２０に使用するクロス２１は、曲面形状に沿い易くするため、織目がずれ易い、朱子織が、平織りよりも好ましく、具体的には、例えば、信越石英のＳＱＦ０９ＡＳ−０２等が挙げられる。
【００４６】
以上のように、実施の形態１によれば、石英クロスとポリイミド樹脂とが複合化された繊維強化材からなるスキン材と、強化繊維とポリイミド樹脂からなるコア材とで形成されたサンドイッチパネル構造として、レドームを形成している。この結果、航空機等の飛行体に搭載される電波機器装置を外部環境から保護するために適した、軽量で電波透過性の優れた３次元形状のサンドイッチ構造を有するレドームを実現できる。
【００４７】
実施の形態２．
本実施の形態２では、先の実施の形態１で説明した本発明のレドームの製造プロセスについて、図面を参照しながら具体的に説明する。図３は、本発明の実施の形態２におけるレドームの製造プロセスに関するフローチャートである。
【００４８】
図３に示したフローチャートは、大別すると、以下の４つの工程を備えている。
Ｓ１０：スキン材２０およびコア材３０で用いられる強化繊維を準備するステップである。
Ｓ２０：スキン材２０の成形フローであり、４つのステップＳ２１〜Ｓ２４で構成されている。
Ｓ３０：コア材３０の成形フローであり、４つのステップＳ３１〜Ｓ３４で構成されている。
Ｓ４０：スキン材２０とコア材３０をサンドイッチ化するフローであり、２つのステップＳ４１、Ｓ４２で構成されている。
【００４９】
最初に、ステップＳ１０において、スキン材２０の成形フローＳ２０、およびコア材３０の成形フローＳ３０で使用するそれぞれの強化繊維（クロス２１および強化繊維３１に相当）を準備する。強化繊維としては、信越石英のＱガラスを使用した。なお、スキン材２０用には、クロスに製織したＳＱＦ０９ＡＳ−０２を用いる一方で、コア材３０用には、綿状に分散させた石英ウールを用いた。
【００５０】
次に、ステップＳ２０、Ｓ３０、Ｓ４０について、それぞれ図４、図５，図６を参照しながら、詳細に説明する。図４は、本発明の実施の形態２におけるレドーム用のスキン材２０の製造手順を示した説明図である。また、図５は、本発明の実施の形態２におけるコア材３０の製造手順を示した説明図である。さらに、図６は、本発明の実施の形態２におけるスキン材２０とコア材３０をサンドイッチ化する製造手順を示した説明図である。
【００５１】
ステップＳ１０で準備した強化繊維を用いて、スキン材２０（１）、２０（２）に使用するクロス２１（信越石英のＳＱＦ０９ＡＳ−０２）を準備する（ステップＳ２１に相当）とともに、コア材３０に使用するウール３３を準備する（ステップＳ３１に相当）。
【００５２】
次に、図３および図４を参照して、スキン材２０の成形について説明する。
ステップＳ２１である繊維のクロス化において、クロス２１は、３次元曲面への賦形成を考慮し、目がずれやすい朱子織を選択した。なお、繊維の打ち込み量と賦形する曲面形状化を行うことにより、クロス２１の織り方は、朱子織以外にも、綾織り、平織り等でも構わない。
【００５３】
次に、ステップＳ２２であるプリプレグ化において、製織したクロス２１に対し、溶剤で希釈したポリイミド樹脂２２を浸み込ませ、その後、余分な溶剤を乾燥させてプリプレグ化したプリプレグシート２３を得る。なお、溶剤にマイクロバルーンを添加することにより、希釈した樹脂の粘度が調整可能となり、樹脂付着量の制御が容易となり、コア材の低比重化、強度・剛性の確保が可能となる。
【００５４】
このとき、クロス２１に対するポリイミド樹脂２２の付着量が、重量比で、３０％から４０％の範囲となるように調整することが望ましい。ポリイミド樹脂２２の付着量が３０％より少なくなると、加熱硬化成形時に樹脂が不足して繊維の固定、密着が悪くなり、割れの発生や強度低下の原因となるため、好ましくない。一方で、ポリイミド樹脂２２の付着量を４０％より多くすると、成形時に繊維の充填比率が下がり、成形体としての強度・剛性が低下するので、これも好ましくない。
【００５５】
次に、ステップＳ２３である金型への賦形において、レドームの内形形状を有する成形用金型１（１）、および外形形状を有する成形用金型１（２）にプリプレグシート２３を積層させて、所定の厚さにし、プリプレグ積層体２４を得る。
【００５６】
積層する際には、プリプレグシート２３が型に馴染むように、プリプレグシート２３の織目をずらして３Ｄ形状に賦形する深絞り方法を採用することができる。あるいは、３Ｄ曲面を展開した展開図のパターンに裁断したプリプレグシート２３を突き合わせて積層する方法を採用してもよい。
【００５７】
なお、積層するに当たっては、プリプレグシート２３の繊維配向、不連続な突き合わせ位置が、均等に分散するように、位置をずらしながら、順番に次の層を重ねて積層させるのが好ましい。また、サンドイッチパネル用のスキン材２０の厚さとしては、０．２ｍｍから２ｍｍ程度の範囲であることが好ましい。
【００５８】
使用する電波の帯域により、サンドイッチ材として必要な厚さが決まる。その後、サンドイッチ材としての強度、剛性を確保するために必要な、スキン材２０の厚さが強度計算により定まる。通常の使用範囲では、電波特性および強度と重量のバランスから、表皮厚さは、上述したように、０．２ｍｍから２ｍｍ程度の範囲が好ましい。
【００５９】
次に、ステップＳ２４である硬化成形において、積層されたスキン材２０をバギングして、オートクレーブにより加熱硬化して成形する。加熱硬化工程では、外側を覆う雌型１（３）（図５参照）をセットして、プレスあるいはオーブンなどを用いて成形してもよい。
【００６０】
成形する形状の複雑さに合わせて、成形用金型１の構成、加熱・加圧の方法を選択すればよく、オートクレーブ成形に限定する必要はない。
【００６１】
ステップＳ２１〜ステップＳ２４の一連処理により、レドームの表用（外側用）のスキン材２０（２）と、内側用のスキン材２０（１）を、それぞれ成形することができる。
【００６２】
次に、図３および図５を参照して、コア材３０の成形について説明する。
ステップＳ３１である繊維のウール化において、コア材３０の準備として、まず、強化繊維３１の束を３ｍｍ以上の長さに切断し、繊維に付着しているサイジング剤を洗浄により除去し、開繊処理を実施して、綿状にする。この際、繊維に付着しているサイジング剤の種類に応じて、洗浄用の溶剤を選択すればよい。
【００６３】
洗浄は、サイジング剤を溶解する溶剤を混合した水溶液中で、強化繊維３１を撹拌することで実施した。十分に撹拌し、繊維束が解れて開繊したら、水溶液をろ過し、その後、乾燥させることで、コア材３０用のウール３３の準備を行った。
【００６４】
次に、ステップＳ３２である含浸において、溶剤で希釈したマトリックス用の樹脂３４を、ウール３３に含浸させて、プリフォーム３５を得る。なお、ウール３３に大量にポリイミド樹脂３２が付着しすぎないようにするため、ポリイミド樹脂３２の希釈率をあらかじめ予備試験として実施して、ポリイミド樹脂３２の濃度の調整を実施してから、ステップＳ３２を行った。
【００６５】
その結果、図５に示すように、ポリイミド樹脂３２は、ウール３３内の繊維が交差している近傍で付着し、ポリイミド樹脂３２を乾燥、硬化させた後のかさ比重が、０．３以下となり、繊維の含有量が体積比で、３％から１０％となるように、ポリイミド樹脂３２の付着量を調整した。
【００６６】
次に、ステップＳ３３である金型への賦形において、レドーム用成形型１の雄型１（１）、雌型１（３）を用いて、プリフォーム３５を間にセットして加圧して変形させ、変形後のプリフォーム３６をさらに加熱して、硬化成形を実施することで、コア材３０を得る。この際、ポリイミド樹脂３４が完全に硬化するまで加熱する必要はなく、本実施の形態２では、Ｂステージ状態（タックがなく見かけ上は硬化した半硬化の状態）までの加熱とした。
【００６７】
完全に硬化させると、次の工程であるスキン材２０とのサンドイッチ化工程で、コア材３０とスキン材２０が接着せず一体化できないため、接着剤を使用する必要がある。従って、スキン材２０およびコア材３０の成形は、Ｂステージ状態までの熱処理とするのが望ましい。Ｂステージ状態までの処理のスキン材２０とコア材３０を用いれば、接着一体化が可能となり、作業性が改善されることとなる。
【００６８】
次に、図３および図６を参照して、スキン材２０とコア材３０のサンドイッチ化について説明する。
ステップＳ４１である金型へのセットにおいて、Ｂステージ状態までの熱処理で成形されたスキン材２０（１）、２０（２）、およびコア材３０を、図６に示すように、レドーム用成形型１（１）、１（３）にセットする。
【００６９】
そして、ステップＳ４２である硬化成形において、十分に加熱硬化させて、一体化したサンドイッチ構造体を得る。このとき、ポリイミド樹脂は、硬化時に分解ガスを多く発生する特徴があり、型で拘束された空間内で発泡する。この発泡挙動により、コア材の繊維がランダムに分散し、架橋されて硬化する。これにより、コア材の繊維とポリイミド樹脂が複合化し、低密度で強度、剛性の高い、すなわち、タック性が付与された、コアが得られ、軽量、高強度、高剛性のサンドイッチ構造が得られる。
【００７０】
なお、ステップＳ４０による最後の一体化工程では、スキン材２０およびコア材３０は、Ｂステージ状態までの熱処理に限定する必要はない。例えば、完全に硬化したスキン材２０とコア材３０を組み合わせてもよく、あるいは、Ｂステージ品と完全硬化品を組み合わせてもよい。この場合には、十分な接着強度を確保するために、スキン材２０とコア材３０との間に、接着剤を用いればよい。
【００７１】
接着剤は、粘度が低いと流れやすく、接着不良が起きやすい。このため、高粘度タイプに調整した接着剤を使用することが好ましい。なお、粘度を調整するためには、マイクロバルーン等を用いてもよい。
【００７２】
本発明が解決しようとする課題としてすでに説明したように、超音速で飛行する航空機では、飛行時の空力加熱により、レドーム外面の温度は、３００℃以上になる場合があると予想される。そして、このような環境下で、割れにくく靭性の高い複合材料として使用可能なＦＲＰのマトリックス樹脂としては、耐熱性に優れたポリイミド樹脂が挙げられる。
【００７３】
しかしながら、ポリイミド樹脂を発泡させてコア材にした場合、コアとしての十分な強度、剛性が得られ難く、発泡倍率を下げると、重量が重くなり、電波透過性が悪化する等の課題があった。
【００７４】
さらに、発泡体は、連続気泡構造（オープンボイド）となるため、表皮材との接着で樹脂が浸透し易い。このため、樹脂不足となり、接着性が悪く、一体化が困難であり、３Ｄ一体レドーム形状をサンドイッチ構造で実現するのが困難であった。
【００７５】
このような課題に対して、本実施の形態２による製造方法によれば、コア材、スキン材に、耐熱性に優れたポリイミド樹脂を用いるとともに、電波の透過性および構造強度に優れた、ウール化した強化繊維をコア材として用い、サンドイッチパネル構造としたレドームを得ることができる。この結果、電波の透過性および構造強度に優れ、かつ、超音速の空力加熱およびレーダー使用時の温度上昇に耐え得る耐熱性を有したレドームを実現することができる。
【００７６】
なお、上述した実施の形態１、２では、ポリイミド樹脂を耐熱性樹脂として使用したが、本発明は、これに限定されるものではない。サンドイッチパネル構造を有する飛行体用レドームとして、３００℃以上の耐熱性（すなわち、ガラス転移点の温度ｔｇが３００℃以上）が実現可能であれば、他の耐熱性樹脂を使用することも可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１  レドーム用成形型（成形用金型）、１（１）  雄型、１（２）、１（３）  雌型、１０  レドーム、２０、２０（１）、２０（２）  スキン材、２１  クロス、２２  ポリイミド樹脂（耐熱性樹脂）、２３  プリプレグシート、２４  プリプレグ積層体、３０  コア材、３１  強化繊維、３２  ポリイミド樹脂（耐熱性樹脂）、３３  ウール、３４  ポリイミド樹脂（耐熱性樹脂）、３５  プリフォーム、３６  変形後のプリフォーム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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