球面收敛调节片喷管RCS数值模拟研究

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1、第38卷第2期航空发动机Vo1．38No．22012年4月AeroengineApr．2012球面收敛调节片喷管RCS数值模拟研究崔金辉，杨青真，陈立海(西北工业大学动力与能源学院，西安710072)摘要：结合物理光学迭代法(IPO)和等效棱边电磁流法(EEC)，自主开发了电大尺寸腔体电磁散射特性计算程序，并通过对某试验模型雷达散射截面积(RCS)进行计算，完成了程序的可靠性验证。利用该程序对带有电磁信号遮挡板且采用3种不同尾缘修形技术的球面收敛调节片矢量喷管(SCFN)进行了RCS数值模拟研究。结果表明

2、：随着入射方位角的增大，喷管的RCS整体上有减小的趋势；喷管尾缘的修形只有在雷达波以较大方位角入射时对减小RCS效果明显；电磁信号遮挡板的存在很大程度上减弱了喷管的电磁信号特征。关键词：球面收敛调节片矢量喷管；修形技术；雷达散射截面积；物理光学迭代法；等效棱边电磁流法；航空发动机崔金辉(1987)，男，在读硕士研究生，研究方向为航空发动机总体设计。NumericaISimulationof尺CSforSphericalConvergentFlapNozzle．．收稿El期：2011—10—17一CU1Ji

3、n—hui，YANGQing—zhen，CHENLi—hai(SchoolofPowerandEnergy，NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xian710072，China)Abstract：CombiningherativePhysicalOptic(IPO)andEquivalentEdgeCurrents(EEC)，acodeforcalculatingtheelectromagneticscatteringcharacteristicsofelectrica

4、llylargecavitieswasdeveloped．Thereliabilityofthecodewasvalidatedthroughcalcul~ingRadarCrossSectioncs)ofanexperimentmode1．Basedonthecode，RCSofSpherieMConvergentFlapNozzles(SCFN)withtheelectromagneticsignalshadeandthreedifferenttrailingedgesshapingtechnique

5、swassimulated．TheresultsshowthattheRCSofthethreenozzleshasadecreasingtendencyonthewholewiththeincreaseoftheazimuthangles．TheeffectoftrailingedgesshapingtechniqueonRCSisobviousonlywhentheelectromagneticwaveincidentsatlargeazimuthangles．Theelectromagneticsi

6、gnaturecharacteristicsofthenozzleisweakenlargelybytheextemalshelfweakens．Keywords：SphericalConvergentFlapNozzle；shapingtechnique；RadarCrossSection；herativePhysicalOptic；EquivalentEdgeCmTents；aeroengine惟一列入综合高性能涡轮发动机技术(IHPTET)计划0引言的多功能推力矢量喷管[2-71。目前，国内外对该喷

7、管技术作为大尺寸复杂腔体结构的典型代表，航空发动的研究也仅仅局限在气动和红外隐身方面21，有关电机尾喷管是飞行器的强散射回波源之一，对飞行器整磁隐身技术研究方面的文献还很少见。机雷达散射截面发挥着重要作用。因此，开展尾喷管电本文通过对采用3种不同喷口尾缘修形技术来磁抑制措施的研究对改善飞行器总体的电磁隐身l生能抑制电磁散射强度的喷管模型，进行电磁散射特性数具有重要意义。对喷管出口进行适当的修形可以减弱值模拟研究，并对采用不同修形技术的电磁抑制效果雷达绕射回波，降低雷达散射截面积，提高喷管的电磁进行了对比分

8、析。隐身l生能l1I。球面收敛调节片矢量喷管是1种多功能2元矢量喷管，可以提供俯仰、偏航、反向等全方位的矢1物理模型量推力，并且目标特征信号低，有很好的隐身特l生，是3种SCFN喷管分为3段，即进口过渡段、球面收第2期崔金辉等：球面收敛调节片喷管RCS数值模拟研究47敛段和矩形扩张段。其中，进口过渡段和球面收敛段学法得到的尺寸与形状完全一致，而对矩形扩张段尾缘采用不(r9：』×(rc)(照明区)同的修形技术f】31，喷管的3维