隐身飞机机身侧棱电磁散射特点分析.pdf

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1、第8卷第1期航空工程进展V01．8No．12017年2月ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGFeb．2017文章编号：1674—8190(2017)01—017-06隐身飞机机身侧棱电磁散射特点分析张扬，艾俊强，王健，张维仁(中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院，西安710089)摘要：隐身飞机机身侧棱是侧向重要散射源，研究其电磁散射特点具有重要意义。建立机身侧棱分析模型，采用多层快速多极子算法(MLFMM)进行计算，获得雷达散射截面(RCS)沿水平面方位角的分布数据；构建RCS峰值、波

2、峰宽度、旁瓣均值三维度评价方法，基于该方法分析机身侧棱电磁散射的极化特性和频率特性；针对棱边长度、棱边尖劈角、棱边厚度三项关键几何参数，建立变参数模型并通过仿真研究RCS对几何参数的敏感性。结果表明：RCS峰值对棱边长度及棱边尖劈角比较敏感，波峰宽度对频率比较敏感，旁瓣均值对频率及棱边尖劈角比较敏感。关键词：隐身飞机；棱边；电磁散射；RCS中图分类号：V218文献标识码：ADOI：10．16615／j．cnki．1674—8190．2017．01．003AnalysisonElectromagneticScatteringCharacte

3、risticsofFuselageLateralEdgeonStealthAircraftZhangYang，AiJunqiang，WangJian，ZhangWeiren(TheFirstAircraftInstitute，AviationIndustryCorporationofChina，Xi’aD710089，China)Abstract：ItisofimportancetOstudytheelectromagneticscatteringcharacteristicsofthelateraledgesonstealthaircr

4、aftwhichiSoneofthedominantscatteringsourcesforthe1ateralradarthreats．Muhilevelfastmultipolemethod(MLFMM)isusedtOcalculatetheradarcrosssection(RCS)oftheedgeatdifferentazimuthanglesafterthegeometricmodelhasbeenbuilt．Themagnitudeandthewidthofthepeakandtheaveragevalueofthesid

5、e—lobearethreeimportantvaluestObeevaluatedandtheyarecomparedwitheachotheratdifferentpolarizationmethodsandfrequencies．SensitivitiesoftheRCStOthegeometricparameters，includinglength，angleandthicknessoftheedge，arealsostudied．Theresultsshowthatthemagnitudeofthepeakissensitive

6、tOthelengthandtheangle，thewidthofthepeakissensitivetOthefrequency，andtheaveragevalueofthesidelobeissensitivetofrequenciesandtheangle．Keywords：stealthaircraft；edge；electromagneticscattering；RCS0引言隐身飞机普遍应用了低雷达散射截面(RadarCrossSection，简称RCS)机身剖面设计技术。从目前国内外隐身飞机的外形来看，机身侧面都采用带有棱边

7、的形式，这样可以避免机身的镜面强散射，使之成为较弱的棱边绕射‘卜3

8、。然而，对于进一收稿日期：2016-11—11；修回日期：2017一Ol一13通信作者：张扬，zy—buaa@163．coin步追求侧向隐身性能的飞机来说，需要通过隐身优化设计对棱边的散射进行控制。因此，有必要对机身侧棱边的电磁散射特点进行研究。自振东等[41对机身剖面参数化进行了研究，建立了机身典型剖面模板参数，但未进一步研究所定义的参数对机身RCS的影响。桑建华口1对飞机翼面的边缘绕射进行了描述，指出机翼前缘的最大散射出现在入射电场平行于边缘时，并给出了隐身飞机机身侧

9、棱散射特征的预估公式。阮颖铮[63对尖劈边缘绕射理论进行了深入分析。上述文献着重介绍了棱边散射的求解方法，对其具体的散射特点航空工程进展第8卷介绍较少。姬金祖等口]、张考等[81和李启鹏等。9