飞行器部件低散射载体的分析与设计

降低弱散射源的雷达散射截面,增强飞行器部件的隐身性能至关重要。但部件脱离飞行器后,需依托载体才能得到准确的隐身性能。通过探究低散射载体设计机理和思路,考虑爬行波、行波、入射频率等影响因素,设计了一款低散射载体。通过理论建模、特征基函数法仿真计算和试验测试方法验证,所设计的低散射载体的雷达散射截面足够低,可有效消除弱散射源以外的其他杂波散射影响,还原部件真实状态,有利于提升弱散射源隐身性能评估的准确性,从而优化飞行器隐身设计。

飞行器有源对消隐身技术

隐身技术已经成为现代高性能飞行器设计的重要支撑,是先进战机的基本要求。现行的隐身设计方法主要包括气动外形优化以及隐身材料涂覆。随着雷达探测能力的不断提升,尤其在米波雷达探测背景下,外形优化与隐身涂层变得不再有效,有源隐身技术被重新予以重视并有望成为新的隐身技术突破点。本文着重分析了有源对消技术的基本概念、技术现状以及相应的关键技术,对该技术体制的优势和特点进行了归纳和总结。

低散射目标支撑金属支架的外形参数优化

低散射金属支架用于电磁散射测量中的目标支撑,是隐身飞行器设计制造过程中的重要装备。合适的支架外形可以降低自身电磁散射及变形,对于减小测量误差十分重要。通过理论计算、软件仿真、紧缩场测量的方法,从尖劈边缘绕射和行波散射的角度分析了金属支架外形参数对支架散射的影响机理,并考虑了支架变形带来的背景对消误差。在理论分析基础上,通过建立三维参数模型利用FEKO软件优化的方法,获得了工作在C频段和X频段下金属支架的最优散射倾角和截面形状,并比较了其力学变形的优劣,综合考虑散射性能和力学性能得到优化结果。提出了60°的最优倾角和70°的重载目标用倾角,以及一个后部长度占全长26.9%的非对称卵形优化截面,该截面形状可均衡降低支架垂直极化和水平极化方向的电磁散射。给出了倾角变化下尖劈绕射和行波散射变化趋势不同决定了存在优化倾角的结论,和支架前劈夹角和照明区截面长度尽量同时减小的低散射截面设计原则。研究成果对低散射金属支架设计工程化和降低电磁散射测量误差具有重要意义。