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现代战争中,随着各种探测手段不断发展,隐身设计已经逐渐成为直升机设计的一个重要部分,其中以雷达隐身最为突出。同时,在武器装备试验阶段与实战化演练中,出于成本与试验、实战演练效果的总体考量,设计可以有效模拟目标雷达散射特性的靶机尤为重要。因此,本文主要开展了直升机雷达散射特性的预估方法、直升机雷达散射特性的靶机设计方法研究,并设计加工直升机缩比模型,开展了微波暗室试验研究,最后进一步开展了基于时域有限体积法的雷达散射截面高精度预估方法研究。
第一章,首先阐述了直升机隐身技术相关问题的研究背景,从试验技术、理论方法两方面综述了国内外飞行器隐身技术及靶机设计的研究现状,指出了目前研究存在的不足之处,提出了本文的主要研究内容及对应的研究方法。
第二章,考虑直升机复杂外形与独特构型,发展了一套包含物理光学法与等效电磁流法的高频渐近方法,选择典型算例模型,开展目标雷达特性研究,通过与参考值的对比,验证了方法的有效性,表明所建立方法适用于三维目标的计算。
第三章,针对直升机机身、旋翼、桨毂等多个复杂部件,构建了一套适用于直升机雷达目标计算的建模方法和三维复杂表面的非结构电磁网格生成方法,开展了不同入射波频率情况下的直升机雷达目标散射特性研究,获得了可供直升机靶机设计的指导性结论。
第四章,以阿帕奇直升机为研究对象,开展了模拟真机雷达散射截面(RCS)特性的直升机靶机设计研究,通过在直升机缩比模型上加载龙波透镜反射器模拟大RCS特性的目标直升机,通过在直升机缩比模型上涂敷吸波材料进行隐身处理以模拟小RCS特性的目标直升机。
第五章,以阿帕奇直升机为研究对象,开展了直升机缩比模型的微波暗室试验研究,按照微波暗室的测试条件要求设计、建模、加工类阿帕奇直升机的缩比实物模型,然后,测量模型RCS特性,并与仿真计算结果进行对比验证。最后,在实物模型上涂敷吸波材料,开展不同频率下吸波材料对直升机RCS减缩效果研究。
第六章,作为理论方法的补充,建立了一套基于时域有限体积(FVTD)的高精度电磁场数值计算方法。通过与典型算例的对比,验证了方法的有效性,基于建立的方法,开展了三维MARYLAND机身的雷达散射截面特性研究,得出一些有意义的结论。
第一章,首先阐述了直升机隐身技术相关问题的研究背景,从试验技术、理论方法两方面综述了国内外飞行器隐身技术及靶机设计的研究现状,指出了目前研究存在的不足之处,提出了本文的主要研究内容及对应的研究方法。
第二章,考虑直升机复杂外形与独特构型,发展了一套包含物理光学法与等效电磁流法的高频渐近方法,选择典型算例模型,开展目标雷达特性研究,通过与参考值的对比,验证了方法的有效性,表明所建立方法适用于三维目标的计算。
第三章,针对直升机机身、旋翼、桨毂等多个复杂部件,构建了一套适用于直升机雷达目标计算的建模方法和三维复杂表面的非结构电磁网格生成方法,开展了不同入射波频率情况下的直升机雷达目标散射特性研究,获得了可供直升机靶机设计的指导性结论。
第四章,以阿帕奇直升机为研究对象,开展了模拟真机雷达散射截面(RCS)特性的直升机靶机设计研究,通过在直升机缩比模型上加载龙波透镜反射器模拟大RCS特性的目标直升机,通过在直升机缩比模型上涂敷吸波材料进行隐身处理以模拟小RCS特性的目标直升机。
第五章,以阿帕奇直升机为研究对象,开展了直升机缩比模型的微波暗室试验研究,按照微波暗室的测试条件要求设计、建模、加工类阿帕奇直升机的缩比实物模型,然后,测量模型RCS特性,并与仿真计算结果进行对比验证。最后,在实物模型上涂敷吸波材料,开展不同频率下吸波材料对直升机RCS减缩效果研究。
第六章,作为理论方法的补充,建立了一套基于时域有限体积(FVTD)的高精度电磁场数值计算方法。通过与典型算例的对比,验证了方法的有效性,基于建立的方法,开展了三维MARYLAND机身的雷达散射截面特性研究,得出一些有意义的结论。