基于RCS仿真技术的特种车辆隐身造型设计

目的为提高地面特种车辆的隐身性,对某款特种车辆工业造型进行优化设计,提高车辆在雷达探测环境下的生存能力,同时拓展车辆造型设计风格特征。方法首先,基于雷达隐身设计原理,以车身造型轮廓为设计要素,构建设计要素的几何轮廓特征;其次,通过参数化形状文法进行车身造型多方案设计;最后,通过RCS数值模拟计算技术,对不同造型方案的RCS值进行计算,筛选相对最优方案,针对造型进行细节设计。结果相较原车身造型,所有优化设计造型方案的RCS值均全面减小,其中最优方案RCS均值减小55%,前视角RCS值减小幅度最大约58%,侧向视角RCS值减小幅度最大约43%,车身整体RCS值达到预期设计目标,有效提高了车身整体的造型隐身性能。结论以轮式特种车辆的造型设计为例,通过形状文法与参数化设计工具辅助车身造型的多方案设计。基于RCS仿真技术为特种车辆的隐身造型优化设计提供合理性验证与评价,提高了车身造型多方案设计的精确性,为特种车辆隐身造型的工业设计提供参考。

强电磁脉冲信号激励下复杂目标的散射

用时域有限差分法仿真了某飞行器缩比模型及该模型涂敷雷达吸波材料的散射特性,得到了鼻锥方向、侧向和后向ns级脉冲激励下模型的时域响应和频域雷达散射截面;并在外场用ns级脉冲源进行了该金属模型的探测实验。仿真与外场实验结果均得到了模型的鼻锥方向回波幅度最小,侧向最大;鼻锥方向回波脉宽最宽,侧向最窄的结论。研究结果表明:外形隐身和材料隐身对ns或亚ns级窄脉冲的隐身效果不明显,ns或亚ns级窄脉冲能发现和识别隐身目标。

低雷达截面的超宽带扇形天线

本文研制了一种新型可用于低可见平台的超宽带扇形天线.该扇形天线利用由一个矩形条带和对称分布在该矩形条带上的8个圆弧条组成的扇形结构设计天线的辐射单元;利用两边倒有90度圆弧角的矩形设计辐射地板;并将辐射单元和辐射地板分别印制在FR-4介质材料板(介电常数为4.4)的两侧.研究天线的辐射和散射特性,并与参考天线作对比,发现在满足超宽带天线的相关指标要求下,本文提出的天线具有良好的雷达截面减缩效果.本扇形天线适用于对超宽带天线有低雷达截面要求的场合.

外露外挂件及接合部外形对炮塔整体RCS的影响

利用结构外形隐身技术和物理光学法(PO),分析计算某型坦克的炮塔体、车长门、炮长门以及车长瞄准镜等炮塔主要外露外挂部件强散射源的雷达截面(RCS),研究了这些强散射体外表面的空间位置对其RCS的影响,并据此进行了雷达隐身优化设计.提出了满足战术技术要求的炮塔体和炮塔主要外露外挂部件的隐身设计方案,评估了部件新的设计方案及其连接条件对整个炮塔雷达截面的影响.仿真计算结果表明,对炮塔外露外挂部件的外形及其连接部位进行适当的雷达隐身整形处理,可显著降低炮塔在雷达主要威胁角域内的RCS.

一种可实现雷达隐身的微小卫星外形设计(英文)

实现对雷达的隐身是卫星隐身技术的重要研究内容。有效的隐身外形对卫星雷达隐身性能的贡献可达70%,是实现卫星雷达隐身最直接、有效的手段。对可实现雷达隐身的微小卫星外形设计进行探索性研究。首先在假定的卫星外形设计约束条件下,提出一种隐身结构外形设计。然后根据电磁场散射理论,以高频散射计算方法为基础,对具有该外形的卫星RCS进行理论预估。进一步制作全金属外形、全尺寸卫星模型,在微波暗室利用频域测量方法,对理论预估结果进行了验证,说明了该卫星隐身外形设计的有效性。

舰船装置的隐身技术

舰船隐身技术是目前很多国家重点研究的国防高新技术之一。由于舰船隐身设计是一项系统工程,舰船装置的隐身设计必须与总体、结构及动力等专业配合展开,因而其隐身方法和措施的选择有其自身的特点。探讨了舰船装置设计中主要应用的隐身技术,如雷达隐身、红外隐身和声隐身技术的发展、特点及应用现状,并且分别探讨了这些隐身技术的实现途径——外形隐身技术或材料隐身技术,介绍了外形隐身技术的若干方法,并且综述了材料隐身技术的特点和应用范围及存在的问题和研究趋势。

导弹隐身外形布局设计方法初步研究

介绍了隐身外形布局方案设计是导弹总体设计的重要内容.从正常式布局导弹出发,根据导弹低RCS设计的基本原则,在大量的RCS计算和试验研究的基础上,总结了弹身(弹头、弹身截面、尾段)、弹翼、尾翼等部件隐身外形布局的设计方法,并提出了进气道和导引头等的隐身设计原则、要求和方法,为导弹隐身外形设计提供了参考.

一种基于参数化建模的飞行器隐身外形设计优化方法

针对飞行器隐身外形设计优化问题,建立一套复杂隐身外形的参数化建模方法;应用基于正交试验设计的参数影响程度分析方法,从众多外形参数中选取设计变量;为隐身与气动学科分析构建代理模型,以提高优化效率;采用分层次的多目标优化策略进行隐身、气动综合优化;最后以一隐身外形翼身组合体的设计优化为算例,检验了以上方法的可行性和有效性.

面向分级设计优化的飞行器参数化建模方法

针对飞行器气动隐身外形综合设计优化问题,提出合适的面向分级设计优化流程,建立适应该流程的渐进分层参数化建模方法;用基于敏度分析的参数影响程度分析方法筛选复杂设计变量;采用多学科设计优化(Multidisplinary Design Optimization,MDO)理论和差分进化算法进行飞行器气动隐身外形的综合设计优化.将该方法用于某飞行器外形设计优化,结果表明:该方法合理可行,可为飞行器外形多学科设计优化提供一定参考.

X-47B飞翼气动布局设计分析

对X-47B双后掠飞翼布局的气动布局设计进行了研究,分析了前缘后掠角、外翼弦长等平面形状参数对单后掠、双后掠飞翼布局的气动及隐身特性的影响,讨论了内外翼采用不同前缘剖面形状的原因,总结了X-47B无人作战飞机布局的发展历程及详细设计阶段翼尖修形的效果,为飞翼布局飞机的气动隐身设计提供设计参考。

基于RCS的舰炮防护罩隐身外形设计及优化

针对大口径舰炮对舰船雷达隐身性能的影响比较突出,提出了利用舰炮防护罩外形隐身技术来降低舰炮的雷达特征信号。按照外形隐身设计原则,舰炮防护罩隐身外形设计为多面体,各面板都带有倾斜角度。使用物理光学法对防护罩周向隐身性能进行了多频率、多探测仰角仿真,仿真结果表明防护罩周向的强散射源点较多,防护罩隐身性能较弱。利用倾斜角度变化对RCS值影响明显的特点,对防护罩周向各面板的倾斜角度进行了优化,并对角度优化后的防护罩重新进行了RCS仿真,最终得到隐身性能较好的防护罩外形。与优化前的防护罩相比,优化后的防护罩周向RCS值明显降低,RCS最大值降低了56.6%,防护罩0°(360°)方位的RCS值降幅最大,达到了144.3%,角度优化后的雷达特征主波瓣明显收窄,防护罩的隐身性能得到很大提高,为其他相似产品防护罩的隐身设计提供了技术参考。

宽带隐身天线罩设计

实现通信、侦察、电子对抗功能的天线是飞行器的主要散射来源之一,其隐身性能直接影响飞行器的生存能力。对天线进行保护的天线罩的隐身设计是实现天线良好隐身性能难以避开的难题。为此,设计了一种宽带隐身天线罩。通过采用A夹层结构实现天线罩的宽带透波特性,并进一步通过对天线罩透波区域外形设计实现了天线罩的宽带隐身特性,其雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)在X、Ku频段接近-40 d Bsm。该宽带隐身天线罩可用于隐身平台上天线散射特性控制。

有机相变材料定型方法研究进展

有机相变材料对于军事隐身具有重要意义,近年来世界各国的研究者对有机相变材料的定型方法进行了广泛研究,对物理及化学定型方法进行了回顾,并展望了该材料在军事上的应用前景。

S弯进气道隐身设计中截面积和中心线影响

基于飞翼无人机保形进气道尺寸要求,结合超椭圆方程,设计了前急后缓、缓急相当、前缓后急三种典型中心线和截面积规律的S弯进气道;采用多层快速多极子方法对直腔进气道进行了电磁仿真验证,对S弯进气道进行了隐身计算,并结合电流分布进行了机理分析。结果表明:进气道终端开放时,不同中心线和截面积的进气道隐身性能差异较小;截面积规律比中心线规律对进气道隐身性能影响更小;采用前急后缓的中心线和缓急相当的截面积规律能同时获得良好的气动和隐身性能。

氧化锌晶须在树脂基复合材料中的应用

本文就氧化晶须 (ZnOw)的最新研究和试验结果 ,综述了其在树脂基复合材料中的增强、耐磨、抗静电、减振降噪。

进气道隐身装置与发动机联合试验研究

介绍了进气道隐身装置与某涡扇型发动机地面联合试验的设备组成与试验方法,分析了风扇形吸波导流体的隐身原理。通过实验,确定了吸波导流体对进气道气动性能的影响,考验了由复合材料构成的隐身装置的结构强度。

一种背负式S弯进气道辅助进气门设计

为提高背负式S弯进气道的静态和低速性能,设计了一种外开式辅助进气门,研究了外开式辅助进气门的可行性,确定了主次流掺混位置、辅助进气最小流通面积和辅助进气流通通道等主要设计参数,对具体方案进行了CFD计算和风洞试验验证。结果表明,静止状态下,辅助进气门打开时进气道性能有明显提高,总压恢复系数提高2%以上,综合畸变指数W值降低2%左右;高速状态下,辅助进气门关闭,进气道性能相对于无辅助进气门时变化不大,证明辅助进气门关闭时对进气道性能影响很小,这种外开式辅助进气门基本可行。

舰船桅区电子设备结构设计中的隐身考虑

简要介绍了舰船桅区电子设备结构设计中,遇到隐身要求时,所需采取的有效解决方案。

后勤通用厢式车反雷达隐身设计研究

从后勤通用厢式车反雷达隐身特点出发 ,分析了后勤通用厢式车受雷达探测威胁的主要区域 ,并确定了合理的雷达截面减缩量。在分析简单形体的雷达反射特性和与RCS相关的因素以及减缩RCS方法的基础上 ,详细分析了后勤通用厢式车的主要散射源 。

SBR雷达散射截面快速算法在雷达隐身设计中的应用

目前RCS预估方法大致可以分为两大类:精确方法和近似方法。而近似方法运算速度快,适合在工程实际中应用,但准确度相对较低。选取了弹跳射线(SBR)法,既具有运算速度快的特点,又具有较高的准确度。简要论述了其原理以及应用情况,通过典型算例验证了其方法仿真的准确度,并介绍了某型雷达外形隐身设计案例。