隐身技术推动新一代飞行器发展

从飞行器的总体、气动、结构、系统、制造和试验等几个方面,讨论雷达隐身技术要求对飞行器设计、制造、成本等带来的挑战。

基于伴随方法的无人机气动隐身优化设计

隐身无人机的外形设计需要兼顾气动、隐身性能,协调气动、隐身两学科的矛盾。为了进一步挖掘无人机的性能潜力,采用多学科优化设计方法对外形进行精细化设计。首先,建立了适用于均匀介质目标的雷达散射截面积(RCS)梯度求解的伴随方法,将带有隐身材料的目标等效为均匀介质体进行分析,采用PMCHWT (Poggio-MillerChang-Harrington-Wu-Tsai)方程求解RCS。其次,结合雷诺平均Navier-Stokes方程求解器、自由曲面变形参数化方法、逆距离权重网格变形算法、序列二次规划算法和伴随方法,搭建了气动隐身多学科梯度优化设计系统。最后,对某无人机的外形进行气动隐身优化设计。结果显示,优化后外形的气动隐身性能均有提高,验证了本文方法的有效性。

鸭翼的雷达散射截面影响研究

针对鸭翼对鸭式布局战斗机整机的雷达散射截面(RCS)影响进行了较详细的研究与分析。首先,分析了鸭翼的散射机理,然后运用多层快速多极子方法(MLFMM)进行特定模型的整机外形RCS计算,通过鸭式布局和常规布局的RCS对比,分析了鸭翼散射对整机RCS的影响,包括鸭翼偏转状态下对整机的影响。然后,通过试验方法研究了鸭翼边缘散射和对缝散射的影响以及相应的抑制措施。研究结果表明,对鸭翼散射进行抑制或消除之后,鸭式布局完全可以应用于高隐身飞机的布局设计,其隐身性能与常规布局相当。最后,总结得出鸭翼隐身设计的指导性原则。