用于飞行器隐身的闭式等离子体厚度选择分析

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1、92S卷第3期2011年6月沈阳航空航天大学学报JournalofShenyangAerospaceUniversityV01．28No．3Jun．201厂+斗++’、{航空-r程}、一+一+一十—p』文章编号：2095—1248(2011)03—0001—05用于飞行器隐身的闭式等离子体厚度选择分析王瑞，刘战合，武哲(北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京100191)摘要：为分析闭式等离子体用于飞行器隐身的可行性，引入了可观隐身效果的概念及对应的闭式等离子体厚度。采用WKB方法，详细研究了x波段下的闭式等离子体吸波效果，得到了对应频段下产生可观隐身效果需

2、要的等离子体厚度；研究了不同电子密度分布的吸波特性，数值算例说明，对不同电子密度分布的等离子体，吸波效果与厚度均成线性关系，同时，采用理论推导验证了该现象的正确性。结果表明，对于给定的电磁波，采用一定厚度的闭式等离子体可以达到可观隐身效果。关键词：飞行器隐身；闭式等离子体；可观隐身效果中图分类号：V218文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2095—1248．2011．03．001ChoiceandanalysisofthethicknessofclosedplasmausedonstealthaircraftWANGRui，LIUZhan—h

3、e，WUZhe(SchoolofAeronauticsScienceandTechnology，BeihangUniversity，Beijing100191)Abstract：Toanalyzethefeasibilityofclosedplasmausedonthestealthaircraft，thispaperpresentsanovelconceptandcorrespondingclosedplasmathickness．TheabsorptioneffectofclosedplasmaonXbandisre—searchedindetailbyu

4、singWKBmethod，andtheclosedplasmathicknessneededtoproducetheconsidera-blestealtheffectisobtained．Thispaperinvestigatesabsorbingcharacteristicsofthedifferentplasmaelectrondensitydistributions，whichisdemonstratedtObealinearrelationshipbetweenabsorptioneffectandtheplasmathicknessbynumer

5、icalcomputationexamples．Meanwhile，theoreticalanalysisindicatesthatthephenomenoniscorrect．TheresultsshowthatclosedplasmawithacertainthicknessCanachieveconsidera-blestealtheffectforsomegivenwave．Keywords：aircraftstealth；closedplasma；considerablestealtheffect等离子体隐身技术作为一种新的隐身技术，FI益受到人们关

6、注。目前，俄、美等国的等离子体隐身技术已进入实际应用阶段。20世纪90年代中期，美国休斯实验室进行的实验表明，应用等离子体隐身技术可使一个13cm长的微波反射器的雷达散射截面(RCS，RadarCrossSection)在4GHz～14GHz范围内平均降低20dBoIJ。1997年美国海军委托田纳西大学等单位开发出了等离子体隐身天线[2]。1999年俄罗斯已将等离子体隐身技术应用到米格喷气战斗机上口J。我国的等离子体隐身技术的研究目前刚刚起步。开放式等离子体隐身具有几个难点HJ：(1)维持比较困难，开放式等离子体容易在形成后迅速与外界复合，需要同时陕速产生等离

7、子体弥补，这使得在低空使用开放式等离子体首先需要解决维持的问题；(2)所需功率大，开放式等离子体具收稿日期：2010—12—27基金项目：国家重点基础研究发展计划(项目编号：61320)作者简介：王瑞(1986一)，男，江苏宿迁人，硕士研究生，主要研究方向：飞行器隐身、等离子体隐身技术，E—mail：wangmil0126@163．toni。2沈阳航空航天大学学报第28卷有逃逸的特点，要产生具有吸波效果的等离子体应具备较大的等离子体体积，这对等离子体的发生功率提出了挑战，一般的战斗机难以满足；(3)隐身效果不可控，在目标飞行过程中，涂覆于表面的开放式等离子体不

8、易控制【5o；(4)发生器重量大，降低