红外隐身技术在无人机上的应用研究

随着红外探测技术和精确制导武器的飞速发展,隐身无人机成为了各军事强国的研究热点。在未来的战场上,无人机将代替普通战斗机在敌区范围内执行侦察、打击等作战任务。为了提高无人机的突防、生存能力以及作战效能,有效减小雷达散射截面的同时必须对其红外辐射特征进行有效减小或抑制。分析了目前无人机所面临的主要红外威胁,通过讨论无人机的红外辐射特征,归纳出实现无人机红外隐身技术所需的几种主要途径:冷却降温技术、外形遮挡技术以及降低红外发射率材料技术等。研究了红外隐身技术和抑制措施以及国外服役或者验证阶段的比较典型隐身无人机上的应用情况,得出未来无人机隐身技术的发展方向及所面临的难题,对于国内未来无人机红外隐身设计具有重要的参考价值。

飞行器后机身蒙皮红外辐射特性(英文)

随着红外探测和红外制导技术的迅猛发展,飞行器的生存力受到越来越大的威胁,如何降低飞行器的红外辐射特征成为提高隐身能力的关键技术之一,排气系统是飞行器后半球的主要红外辐射源。为了研究飞行器后机身蒙皮的红外辐射特性,针对飞行器的后机身蒙皮,结合涡扇发动机引射喷管的CFD计算,采用离散传递法计算了典型作战飞行器在8～14μm波段的红外辐射强度分布。在红外计算过程中,考虑了发动机固体壁面的发射和反射,飞机蒙皮的发射,燃气内CO2、H2O和CO的吸收与发射作用;并通过冷却、隔热等措施降低后机身发动机热影响区蒙皮的温度对红外辐射特征的影响进行了研究。计算结果表明:后机身发动机热影响区温度降低70 K,在红外探测的主要威胁方位头向5°范围内可以降低整机红外辐射强度9.1%,30°可以降低15.4%,60°可以降低17.5%,在正下方90°,可以降低18.9%;在此基础上采用低反射率可以在各个方向上进一步降低飞机的红外辐射强度,除了正后向及附近排气系统喷管腔体影响强烈扇区间以外,都能降低到20%以内。计算结果和方法为飞行器红外隐身设计提供了有益参考。

背景辐射下的无人机红外辐射特征仿真研究

背景辐射特征是目标红外辐射的重要组成部分。以典型隐身无人机为对象,分析了背景对目标红外辐射的影响机理,建立了目标红外辐射的数学模型,计算了目标在背景辐射下的红外辐射特征,并分析了背景辐射对目标红外辐射特征的影响。该研究结果将为飞行器红外探测以及红外隐身设计提供参考。

无人机蒙皮红外辐射特征研究

以典型飞翼布局无人机为研究对象,采用流场计算商业软件和自主开发红外计算软件相结合的形式,利用离散传递法计算了全机在8～14μm波段红外辐射强度分布。在红外计算过程中,考虑了发动机固体壁面的发射和反射,飞机蒙皮的发射,燃气内CO2、H2O和CO吸收与发射作用。结果表明:马赫数是影响其8～14μm波段红外辐射特征的重要因素之一;通过冷却、隔热等措施降低后机身发动机热影响区蒙皮的温度或者在机身蒙皮上涂敷低红外发射率材料可以明显降低飞机在8～14μm波段的红外辐射特征,该研究为未来飞行器红外隐身设计提供了参考。

柔性-刚性混合翼微型飞行器研究

微型飞行器是目前航空领域一个新的研究和发展方向。文章在刚性翼微型飞行器研究基础上,结合仿生柔性翼的研究,首次提出了一种柔性-刚性混合翼微型飞行器的新概念布局型式,并对其进行了详细的总体布局及参数设计。通过风洞试验对原理样机的气动特性进行了分析,对其操稳特性和抗风性能进行了初步的飞行试验研究。研究表明:文中提出的柔性-刚性混合翼布局微型飞行器具有良好的气动特性和抗风性能,为微型飞行器的设计提供了有益的参考。

翼尖尖点散射特性分析

为解决机翼翼尖等弱散射源所带来的雷达散射截面(RCS)贡献问题,针对典型机翼设计了几种不同的机翼翼尖方案,建立了典型翼尖数值模型。利用基于多层快速多极子算法(MLFMA)的FEKO软件,计算、分析不同方案翼尖外形在不同频段、不同方位角下的RCS量级,并优选出对机翼RCS贡献最低的翼尖外形方案。计算结果表明,针对典型机翼,从翼尖到翼根方向上15%处顺气流直切的翼尖外形方案,其翼尖尖点所带来的RCS贡献最小。

未来新一代轰炸机隐身特性需求分析

远程战略轰炸机的自身隐身性能提升和隐身航迹策略规划越来越受到重视。通过对比分析美俄下一代隐身轰炸机的隐身性能和所面对的威胁,指出了未来新一代隐身轰炸机更高的隐身性能需求——全频谱、全方位隐身技术,例如雷达隐身、红外隐身以及射频综合隐身等;并归纳了未来高隐身战略轰炸机的主要突防措施,例如更先进的隐身技术、体系支持、高空突防、加装自卫武器等措施。

低RCS目标雷达散射特性增强方法研究

隐身飞机的出现对导弹的作战能力提出了更高的要求,增大敌方目标自身雷达散射特性是未来导弹反隐身技术发展的一个重要方向。为了实现低RCS目标电磁增强,本文拟针对典型隐身飞机,基于电磁理论和导弹反隐身技术,设计了几种不同的目标RCS增强方案;利用基于多层快速多极子算法(MLFMM)的FEKO软件,计算、分析不同增强方案在低RCS目标载体上的RCS特性和增强效果,其结论为未来导弹反隐身技术和智能化导弹的发展提供参考。

不同柔度的柔性翼气动特性实验

为了研究不同柔度的柔性翼气动特性和抗风性性能,制作了九种不同柔度的柔性翼,利用西北工业大学微型飞行器专用风洞对其进行初步的风洞实验.在实验中进行了不同风速,不同迎角对柔度的气动特性研究.通过实验优选出气动特性较好的柔度,为柔性翼微型飞行器的总体设计和气动特性提供参考.