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E2mail :yongmp @nuaa. edu. cn
余雄慶 (1965 -)　男 ,教授、博士生導師。主要研究方向 :飛行器多學科設計優化和總體設計理論。
Tel :025284892102 E2mail :yxq @nuaa. edu. cn
(責任編輯 :李鐵柏 )

　　文章編號 :100026893 (2008) 0320670205

翼剖面介質構形的隱身縮比模型數值計算研究

孫秦 ,田薇
(西北工業大學航空學院 ,陜西西安　 710072)

Numerical Study of Medium Stealth Scale2down Models for Airfoil Shape
(School of Aeronautics , Northwestern Polytechnical University , Xi’
費支持 ,由此限制了試驗技術在更大范圍內的應用。結合試驗技術與參數研究的應用需求 ,探討縮比介質體電磁散射規律可提供于大型結構隱身技術的計算與試驗應用研究參考。采用復雜介質體的二維電磁散射有限元數值計算方法 ,對介質體機翼剖面的縮比模型電磁散射規律進行了數值計算研究 ,發現若介質體阻抗比大于 01 5,則縮比模型的雷達散射截面 ( RCS)試驗結論不能按照導體修正原理還原 ,必須修正才能作為原構形介質體的電磁散射特性 ,這對于大型結構體小型化隱身技術測試具有實用價值與意義。關鍵詞 :電磁散射 ;有限元計算 ;介質體機翼剖面 ;縮比模型 ; RCS修正 ;大型結構中圖分類號 : V218　　　文獻標識碼 :A Abstract : Structured radar absorbing materials play an important role in the stealth technology of military air2 vehicles for their omnidirectional effectiveness without the need to change the original aerodynamical shape con2 figuration. But experimental study of stealth efficiency and parametric effects for full scale structures requires considerable financial support and testing space , which limits the application of experimental tests. Therefore , it is of significant value to find the electromagnetic dispersion laws of the scale2down medium and the modifica2 tion method between scale2down and full scale vehicle configurations. This paper makes a numerical study of the electromagnetic dispersion law of a scale2down model for an airfoil2like complicated medium configuration by means of the 22D electromagnetic finite element method. The numerical computation leads to the following conclusion:theradarcrosssection (RCS) testresultofelectromagneticdispersionofascale2down model cannot be directly converted into that of the real2world medium prototype under conductor modification principle if the medium impedance ratio is greater than 01 5 , and necessary modification must be done. This conclusion is of practical significance for the stealth test of minifying large2scale medium configuration for military air2vehicles. Key words : electromagnetic dispersion ; finite element numerical method ; airfoil2like medium configuration; scale2down model ; RCS modification ; large2scale structure
　　遠程戰略轟炸機、大型軍用運輸機作為威懾、殺傷、運輸與快速戰略響應等的重型航空武器裝備在未來高科技戰爭中扮演著舉足輕重的作用 ,然而 ,隨著高分辨率、高可靠性先進探測技術的發展和精確制導武器的出現 ,致使這些重型航空武器面臨著嚴峻威脅。因此 ,飛機隱身技術作為提高武器裝備生存和突防能力、提高總體作戰效能的有效技術手段受到世界各軍事大國的高度重視。
在目前軍事探測系統中 ,雷達是最主要的探測手段 ,其發展迅速 ,分辨率越來越高 ,已成為空
收稿日期 :2007209220 ;修訂日期 :2008202219基金項目 :國家自然科學基金 (10477018)通訊作者 :孫秦 E2mail :sunqin @nwpu. edu. cn
中、地面和海上裝備的重要探測設備。因此 ,在武器裝備體系中雷達目標特征信號控制是各國隱身技術研究的重點。實現目標隱身技術的方法主要是外形隱身技術和材料隱身技術 ,外形隱身技術不能解決全部空間范圍內的隱身問題 ,同時受氣動外形或現役裝備等的限制 ;而隱身吸波材料以其全角度、多方位的有效性和不改變飛行器原有形狀設計的特點 ,在隱身技術領域占有重要的技術地位。
雷達吸波材料 ( RAM)分為涂敷型 (CRAM)與結構型 (SRAM) ,是利用 RAM吸收衰減入射的電磁波來降低反射體的 RCS。CRAM是將吸收劑與粘合劑混合后涂覆于目標表面而形成吸波

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涂層 ,其工藝簡單、使用方便、容易調節等優點得到了廣泛應用 ,其缺點是吸波頻帶窄、易脫落、涂層厚、比重大 ; SRAM通常將吸收劑分散在特種纖維 (如玻璃纖維、石英纖維等 )或增強樹脂基中 ,既能隱身又能承載 ,可很好的成型各種形狀復雜的部件 ,如機翼、尾翼、進氣道等 ,具有無外形影響、重量輕、易實現“吸、透、散”高效率隱身的技術
　
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