飛行器隱身技術(shù)講座-雷達(dá)散射截面控制

1、飛行器隱身技術(shù) --雷達(dá)散射截面控制,武 哲航空科學(xué)與工程學(xué)院,飛機(jī)總體設(shè)計(jì)專(zhuān)題講座,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),2,飛行器隱身技術(shù),關(guān)于隱身概念關(guān)于雷達(dá)探測(cè)的幾個(gè)基本概念關(guān)于雷達(dá)散射截面的定義和基本概念隱身飛機(jī)和隱身技術(shù)綜述飛機(jī)的散射源和散射機(jī)理雷達(dá)散射截面的減縮策略隱身關(guān)鍵技術(shù)反隱身關(guān)鍵技術(shù)概述,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),3,隱身技術(shù)的廣義范疇,光隱身熱隱身聲隱身電隱身,2024年3

2、月18日星期一,隱身技術(shù),4,可見(jiàn)光控制--迷彩偽裝,降低目標(biāo)和背景的可見(jiàn)光反差 上下表面的迷彩不一致,向下看不見(jiàn),向上看不清,,,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),5,紅外抑制--吸熱冷卻裝置,降低目標(biāo)和背景的熱輻射反差分形技術(shù),,,,,,,,,,,,,,,,,,,I like this,3—5微米的噴流熱輻射抑制8--12微米的分形技術(shù),2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),6,夜間

3、拍攝的紅外圖象,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),7,噪聲控制,直升機(jī)的噪聲控制問(wèn)題低空低速無(wú)人機(jī)的噪聲控制問(wèn)題潛艇的的噪聲控制問(wèn)題螺旋槳—泵噴浮筏技術(shù)管道消聲消聲瓦技術(shù)外形,,,,,,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),8,雷達(dá)截面控制,,,,,,,,,低可探測(cè)技術(shù),2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),9,雷達(dá)站,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),10,雷達(dá)監(jiān)視屏,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),11,

4、預(yù)警機(jī)：E-3C,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),12,預(yù)警機(jī)：E-3C,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),13,E-2C鷹眼,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),14,鷹眼的雷達(dá)圖,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),15,電子干擾--也是廣義上的一種隱身,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),16,電子干擾機(jī)：ALQ99E,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),17,隱身飛機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展是國(guó)際政治格局的變化、飛機(jī)作戰(zhàn)環(huán)

5、境的變化(尤其是雷達(dá)和電子戰(zhàn)技術(shù)的爆炸性發(fā)展)及隱身技術(shù)的進(jìn)步等多種因素綜合的結(jié)果。,隱身飛機(jī),2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),18,從二十世紀(jì)六十年代開(kāi)始，由于隱身概念的引入和逐漸發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)的航空器的設(shè)計(jì)、制造和使用均帶來(lái)了巨大的變革。由于傳統(tǒng)的隱身飛機(jī)如F-117和B-2過(guò)分強(qiáng)調(diào)低可見(jiàn)性而忽略了可負(fù)擔(dān)性，從而造成飛機(jī)的使用和維護(hù)費(fèi)用過(guò)高，降低了飛機(jī)的使用效率。從以F-22為代表的第四代和X-45為代表的第五代隱身航空器，通過(guò)提

6、高隱身設(shè)計(jì)技術(shù)水平，在隱身與飛機(jī)性能、可負(fù)擔(dān)性等其它重要性能之間取得了最佳的折衷。,隱身飛機(jī)的發(fā)展,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),19,隱身性能的重要意義：降低飛機(jī)的RCS可以在兩個(gè)方面降低飛機(jī)的敏感性1) 可以降低飛機(jī)被發(fā)現(xiàn)概率、被跟蹤概率以及被導(dǎo)彈等成功發(fā)射、制導(dǎo)并擊中的概率；2) 可降低有源干擾裝置所需要的干擾機(jī)功率及無(wú)源干擾機(jī)所需要箔條重量、紅外干擾彈的重量，從而大大提高飛機(jī)的生存力。,國(guó)外隱身航空器的發(fā)展與現(xiàn)狀,

7、2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),20,從SR71為代表的第二代飛機(jī)開(kāi)始，隱身就作為關(guān)鍵技術(shù)被引入到飛機(jī)設(shè)計(jì)當(dāng)中。隨著飛機(jī)發(fā)展到第五代，對(duì)隱身技術(shù)的認(rèn)識(shí)也走過(guò)了一個(gè)不斷深化發(fā)展的過(guò)程，隱身技術(shù)在飛機(jī)設(shè)計(jì)上的應(yīng)用也有了四次大的飛越。 這四次技術(shù)飛越的代表性飛機(jī)為： SR71黑鳥(niǎo)(第二代飛機(jī))→F117、B2(第三代飛機(jī))→F-22、F-35(第四代飛機(jī))→X-36、X-45、X-47(第五代飛機(jī))，另外還包括捕食

8、鳥(niǎo)這樣的隱身技術(shù)驗(yàn)證機(jī)。,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),21,初具隱身性能,強(qiáng)調(diào)隱身萬(wàn)能，犧牲其它性能,隱身與飛機(jī)性能、可負(fù)擔(dān)性等取得折衷,四次技術(shù)飛越,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),22,,發(fā)展背景：● 冷戰(zhàn)時(shí)期；● 美國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略需要一種偵察機(jī)對(duì)“華約”國(guó)家進(jìn)行戰(zhàn)略戰(zhàn)役偵察；● 對(duì)隱身技術(shù)的認(rèn)識(shí)還屬于初級(jí)階段，飛機(jī)的隱身還處于次要地位，主要依靠高空高速來(lái)獲得高的生存力；● 前向角域±60°

9、RCS 1m2以上,SR-71飛機(jī),2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),23,,,SR-71飛機(jī),2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),24,,,,F117 ——洛克希德,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),25,發(fā)展背景：● 冷戰(zhàn)后期；● 美國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略需要一種可以不依靠其它飛機(jī)支援就可以遂行作戰(zhàn)任務(wù)的隱身飛機(jī)，以達(dá)到對(duì)敵方戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)進(jìn)行突然精確打擊的目標(biāo)；● 該戰(zhàn)略造成過(guò)分突出和迷信隱身性能，使用特殊的飛機(jī)外形和全面使

10、用吸波材料，犧牲了飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性等其它綜合性能?！?隱身技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，有工程化的隱身氣動(dòng)設(shè)計(jì)工具和吸波材料供使用；● 主要針對(duì)雷達(dá)波隱身，對(duì)紅外和可見(jiàn)光隱身的考慮只占很小的比例。,F117 ——洛克希德,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),26,,,,,,B2,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),27,B2全尺寸模型外場(chǎng)RCS測(cè)試,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),28,,,,,,B-2飛機(jī)專(zhuān)用恒溫機(jī)庫(kù),2024年3月18日

11、星期一,隱身技術(shù),29,,,,,F-22飛機(jī)——洛克希德馬丁,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),30,發(fā)展背景：● 冷戰(zhàn)后期，美國(guó)成為世界唯一超級(jí)大國(guó)，對(duì)國(guó)際事物進(jìn)行“積極干涉”；●美國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略需要一種可以在21世紀(jì)前三十年具有絕對(duì)制空優(yōu)勢(shì)的先進(jìn)隱身戰(zhàn)斗機(jī)，可以不依靠其它飛機(jī)支援遂行作戰(zhàn)任務(wù)，以達(dá)到對(duì)敵方戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)進(jìn)行突然精確打擊的目標(biāo)和取得空中優(yōu)勢(shì)；,武器裝載性能,F-22飛機(jī)——洛克希德馬丁,2024年3月18日星期一,

12、隱身技術(shù),31,發(fā)展背景：● 與F-22飛機(jī)進(jìn)行“高低搭配”，更加突出“低成本”的概念；● 不尋求隱身性能的突破，而是把重點(diǎn)放在減少生產(chǎn)和維護(hù)費(fèi)用；● 主要技術(shù)要求放在進(jìn)一步降低隱身維修需求上，使每次出動(dòng)所需要的維修量不到0.5工時(shí)。,,,,F-35飛機(jī)——洛克希德馬丁,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),32,發(fā)展背景：● 冷戰(zhàn)結(jié)束，美國(guó)一強(qiáng)獨(dú)大，為了適應(yīng)其干涉世界事務(wù)的需求，并且要滿(mǎn)足“非接觸、零傷亡”局部戰(zhàn)爭(zhēng)的需求，需要

13、一種飛行速度更快、更加隱身、制造工藝更加便利、研制和維護(hù)成本更低、儲(chǔ)存和部署更加容易的第五代飛機(jī)(無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)UCAV)；● 為了驗(yàn)證隱身設(shè)計(jì)的新概念，一架體現(xiàn)特殊的設(shè)計(jì)、研制和生產(chǎn)的驗(yàn)證機(jī)必不可少。,,,,捕食鳥(niǎo)"Bird of Prey"—波音公司,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),33,,,,,,X-45—波音公司,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),34,發(fā)展背景：● 美國(guó)正式提出了可以向世界任何地

14、方發(fā)動(dòng)“先發(fā)制人”打擊的國(guó)家戰(zhàn)略，同時(shí)還要滿(mǎn)足“非接觸、零傷亡”的需求，需要一種飛行速度更快、更加隱身、制造工藝更加便利、研制和維護(hù)成本更低、儲(chǔ)存和部署更加容易的第五代飛機(jī)(無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)UCAV)；●強(qiáng)調(diào)全面的隱身概念，在第四代飛機(jī)基本解決雷達(dá)隱身問(wèn)題之后，紅外隱身和可見(jiàn)光隱身在第五代飛機(jī)的設(shè)計(jì)上被放在更重要的位置。,X-45—波音公司,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),35,,,X-45—波音公司,2024年3月18日星期一,隱

15、身技術(shù),36,,,發(fā)展背景：● 麥道公司與NASA合作研究的按照1:3.57縮比的隱身戰(zhàn)斗機(jī)驗(yàn)證機(jī)；● 目的在于驗(yàn)證無(wú)尾戰(zhàn)斗機(jī)在提高飛機(jī)敏捷性上的優(yōu)勢(shì)及其穩(wěn)定性、操縱性的滿(mǎn)足程度；● 項(xiàng)目開(kāi)始于1994年2月。,X-36—美國(guó)麥道公司,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),37,,,,,,,,,X-47 Pegasus“飛馬”,1:1模型在 灰丘 RCS測(cè)試場(chǎng),2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),38,發(fā)展背景：● X-47由

16、Northrop Grumman公司和美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）共同研制，無(wú)人駕駛飛機(jī)做成箭頭形狀，飛機(jī)長(zhǎng)度為8.37米，翼展為8.34米；● 目的在于驗(yàn)證無(wú)尾戰(zhàn)斗機(jī)在提高飛機(jī)敏捷性上的優(yōu)勢(shì)及其穩(wěn)定性、操縱性的滿(mǎn)足程度，展示Northrop Grumman公司在前沿高科技上的技術(shù)水平以及滿(mǎn)足軍方對(duì)無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)“可支付性”的需求；●X-47已經(jīng)通過(guò)首批試飛，雖然帶有實(shí)驗(yàn)性質(zhì)，但它可以為適用于美國(guó)空軍和海軍的無(wú)人駕駛飛機(jī)打下基

17、礎(chǔ)；● 項(xiàng)目開(kāi)始于2000年7月。,,X-47 Pegasus“飛馬”,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),39,● 翼展69英尺，機(jī)長(zhǎng)15英尺，機(jī)高15英尺，發(fā)動(dòng)機(jī)William Rolls Fj44，最大升限45000英尺，亞音速，造價(jià)1000萬(wàn)美元。,,“Dark star”無(wú)人偵察機(jī)——洛克希德馬丁及波音公司,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),40,● 翼展2.4米，機(jī)長(zhǎng)2.4米，空重60kg，最大飛行距離150Km，

18、亞音速0.5馬赫。,,,,PETIT隱身驗(yàn)證機(jī)——法國(guó),2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),41,隱身無(wú)人機(jī),2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),42,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),43,YRAH-66 “科曼奇”驗(yàn)證機(jī)隱身型攻擊偵察直升機(jī),2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),44,測(cè)試,在F-22的整個(gè)隱身計(jì)劃過(guò)程中，共進(jìn)行了超過(guò)10000小時(shí)的詳細(xì)部件RCS測(cè)試以及超過(guò)4000小時(shí)的全尺寸飛機(jī)部件RCS測(cè)試還

19、有在1997年建成的全尺寸整機(jī)緊縮場(chǎng)進(jìn)行的整機(jī)RCS測(cè)試工作，這個(gè)工作量是氣動(dòng)力風(fēng)洞試驗(yàn)量的三分之一，與飛行控制系統(tǒng)測(cè)試工作量相當(dāng)。要完成這么大的工作量單必須要有先進(jìn)的研制手段。,,10000小時(shí)的詳細(xì)部件RCS測(cè)試,,4000小時(shí)的全尺寸飛機(jī)部件RCS測(cè)試,美國(guó)國(guó)防部F-22飛機(jī)研制總結(jié)報(bào)告關(guān)于測(cè)試的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),45,1991年秋天就已經(jīng)在洛克希德·馬丁公司開(kāi)始使用Helendale測(cè)試設(shè)

20、備進(jìn)行雷達(dá)截面(RCS)測(cè)量。 本計(jì)劃中所有模型使用的都是全尺寸模型，從以往研發(fā)計(jì)劃中得到的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)是將縮比模型測(cè)試中得到測(cè)試結(jié)果按比例進(jìn)行放大時(shí)會(huì)遇到較大的問(wèn)題。本測(cè)試計(jì)劃初期進(jìn)行的是搭建并測(cè)試一個(gè)全尺寸進(jìn)氣道模型、接著進(jìn)行的是全尺寸雙發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管模型，雷達(dá)/雷達(dá)罩模型、機(jī)翼模型，一個(gè)大的帶有艙門(mén)平板模型、口蓋板以及天線(xiàn)測(cè)試，以及大量的其它組件的測(cè)試。通過(guò)使用全尺寸飛機(jī)部件模型進(jìn)行測(cè)試極大地降低了計(jì)劃過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。

21、 EMD測(cè)試計(jì)劃在搭建及測(cè)試整個(gè)全尺寸EMD模型時(shí)達(dá)到了頂點(diǎn)，這個(gè)模型高度逼真地模擬了真實(shí)的F-22飛機(jī)。這個(gè)模型包括了所有重要特征信號(hào)驅(qū)動(dòng)器(源)并且包括了大量的生產(chǎn)部件。這個(gè)模型包括了一部雷達(dá)以及雷達(dá)罩；天線(xiàn)組件；進(jìn)氣道以及發(fā)動(dòng)機(jī)前端面以及前兩級(jí)、高度詳細(xì)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴口模型包括渦輪以及渦輪排氣機(jī)匣，推力增強(qiáng)裝置部分以及能夠收攏及打開(kāi)的尾噴口、產(chǎn)品的邊緣、裝拆及飛行開(kāi)動(dòng)活門(mén)、大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)，擋板、密封、導(dǎo)彈發(fā)射探測(cè)器窗口、掛架拆裝口蓋

22、、控制面遠(yuǎn)程控制機(jī)構(gòu)以及發(fā)動(dòng)機(jī)組件和各種照明燈等。,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),46,,F-22“猛禽”全尺寸測(cè)試模型,F-22“猛禽”全尺寸測(cè)試模型在緊縮場(chǎng)內(nèi)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量-1,,F-22“猛禽”全尺寸測(cè)試模型在緊縮場(chǎng)內(nèi)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量-2,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),47,洛克希德HELENDALE測(cè)試場(chǎng)介紹,洛克希德馬丁公司Helendale航空電子設(shè)備測(cè)試場(chǎng)地處美國(guó)加利福尼亞州西南部的Mojave沙漠，位于Helend

23、ale以北約5英里，在Mojave河西側(cè)，占地約9平方英里(超過(guò)5700英畝)。 洛克希德公司Helendale測(cè)試場(chǎng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程可劃分成兩個(gè)階段：第一階段開(kāi)始于1982年，耗資約1500萬(wàn)~2000萬(wàn)美元。第一期工程于1983年10月竣工并開(kāi)始投入使用，包括沿著試驗(yàn)航向距離測(cè)試綜合樓和收發(fā)天線(xiàn)陣列2500英尺和5000英尺的相關(guān)目標(biāo)區(qū)域的建設(shè)。,從北端看—Helendale測(cè)試場(chǎng),2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),48,洛克希德

24、HELENDALE測(cè)試場(chǎng)介紹,Helendale測(cè)試場(chǎng)的第二階段擴(kuò)建工程在，始于1985年并在當(dāng)年底完成。該項(xiàng)計(jì)劃主要完成了對(duì)20號(hào)區(qū)域的擴(kuò)建。這個(gè)擴(kuò)建工程將測(cè)試距離增加到8200英尺，新增設(shè)了一個(gè)目標(biāo)測(cè)試位置并在測(cè)試場(chǎng)的末端建筑了一個(gè)由結(jié)實(shí)混凝土構(gòu)筑的建筑“上層暗室”。 Helendale RCS測(cè)試場(chǎng)性能測(cè)試場(chǎng)可以進(jìn)行從120MHz到18GHz的全部頻率，以及35GHz點(diǎn)頻四個(gè)不同極化方式(HH、VV、HV、VH)的測(cè)試。,20

25、24年3月18日星期一,隱身技術(shù),49,雷達(dá)方程,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),50,雷達(dá)散射截面和探測(cè)距離,,,,,,L,RCS(m2) L(km) 10 100 5 84 1 56 0.1 32 0.01 18,2024年

26、3月18日星期一,隱身技術(shù),51,常用雷達(dá)波段,頻段名稱(chēng) 頻率范圍 中心頻率 波長(zhǎng) UHF 300～1000 MHz 500 MHz 60cm L 1000～2000 MHz 1500 MHz 20cm S 2000～4000 MHz 3000 MHz 10cm C 4000～8000 MHz 6000 MHz 5cm X 8000～12500MHz 10000MHz 3c

27、m Ku 12.5～18 GHz 15 GHz 2cm K 18～26.5GHz 25 GHz 1.2cm Ka 26.5～40 GHz 37.5 GHz 0.8cm,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),52,常用雷達(dá)波段統(tǒng)計(jì),雷達(dá)種類(lèi)UHFLSCXKuKa 合計(jì)(%)陸基對(duì)空警戒 30 54.8 84.8陸基火控制導(dǎo)

28、 33.9 16.1 30.6 80.6機(jī)載預(yù)警33.3 66.7 100機(jī)載火控 82.1 14.3 3.6 100,,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),53,極化的概念,極化的物理現(xiàn)象： 水平極化--電磁波的電場(chǎng)方向垂直于入射面垂直極化--電磁波的電場(chǎng)方向處于入射面內(nèi),2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),54,雷達(dá)散射截面的定義,,,

29、2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),55,雷達(dá)散射截面的定義,,對(duì)于二維情形（無(wú)限長(zhǎng)柱體），雷達(dá)散射截面（量綱是面積）變?yōu)樯⑸鋵挾龋烤V是長(zhǎng)度）：,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),56,雷達(dá)散射截面曲線(xiàn)圖,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),57,雷達(dá)散射截面的量綱,(dBsm） m2 dBsm 1000 30

30、 100 20 10 10 1 0 0.1 -10 0.01 -20,,,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),58,雷達(dá)散射截面和目標(biāo)體積,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),59,雷達(dá)散射截面

31、的實(shí)例,B-52 ----150平方米（頭向）B-2 ----0.03平方米（頭向）F-16 ----3平方米（頭向）幻影2000 ----9平方米（頭向）F-117 ----0.02平方米（頭向）F-22

32、 ----0.05平方米（頭向）序號(hào) 名 稱(chēng) 長(zhǎng)度 直徑 橫向 頭向 (mm) (mm) RCS(dBsm) RCS(dBsm) 1　 藍(lán)翅蝗蟲(chóng) 20 4 -30 -40 2 工 蜂 13 6 -40 -45 3

33、 綠頭蒼蠅 9 3 -46 -50 4 成年鴨子 12磅 -12dBsm,,,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),60,,,,,,,,,Su-27采取隱身措施后，Su-27可提前48秒攻擊,Su-27采取隱身措施前，F(xiàn)-16可提前14.3秒攻擊,Su-27,F-16,Su-27,F-16,隱身的作用,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),61,,,,,,,,,,隱身

34、的作用,,,SAM導(dǎo)彈的包線(xiàn),,F-22攜帶激光制導(dǎo)炸彈(JDAM)的最大攻擊距離,,F-15攜帶激光制導(dǎo)炸彈(JDAM)的最大攻擊距離,,安全區(qū),安全區(qū),安全區(qū),無(wú)法逃生區(qū),可躲避區(qū),發(fā)射和脫離區(qū),,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),62,與自然目標(biāo)相比相對(duì)小大水鳥(niǎo)的RCS為 0.05平方米F-117 的RCS為 0.02平方米（頭向）回波信號(hào)和噪聲相比小于最小信噪比合理的突防戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用相對(duì)小少帶干擾彈,隱身的相對(duì)意

35、義,,,,,,,,,,,,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),63,典型金屬幾何體及電磁散射量級(jí),方三面角反射器： 散射最強(qiáng) 三維寬角直兩面角反射器： 散射次強(qiáng) 二維寬角平板： 散射第三強(qiáng) 窄角圓柱： 散射第四強(qiáng) 二維寬角球： 散射第五強(qiáng) 三維寬角直邊緣： 散射

36、第六強(qiáng) 二維寬角直邊緣： 散射第七強(qiáng) 三維寬角尖點(diǎn)和表面波： 散射最弱 寬角,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),64,方三面角反射器,,,,,,,,,,,,,,,三維寬角強(qiáng)散射,a,a,a,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),65,直兩面角反射起器,,,,,,,,,,,,二維寬角強(qiáng)散射,,a,a,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),66,平板--對(duì)應(yīng)于翼面等,,,,,

37、,,一維窄角強(qiáng)散射,a,a,,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),67,柱面--對(duì)應(yīng)于機(jī)身、彈體等,,二維寬角強(qiáng)散射,,,,b,,a,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),68,,球--對(duì)應(yīng)于機(jī)體的任何雙彎曲部位,,三維寬角強(qiáng)散射,,,,a,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),69,,直棱邊--對(duì)應(yīng)于機(jī)翼后緣等邊緣,,二維寬角散射,,,a,,,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),70,表面波--對(duì)應(yīng)于多種表面和棱邊,入射波,

38、,,,,散射波,,,,,,,,,,,,,,,入射波,散射波,爬行波,行波,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),71,雷達(dá)散射截面計(jì)算,高頻分析法精確分析法,,,a,,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),72,矩量法的應(yīng)用研究,1. 基函數(shù)和目標(biāo)建摸,三角面元,可適應(yīng)與任意復(fù)雜外形目標(biāo)的網(wǎng)格劃分,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),73,2. 算法穩(wěn)定性研究,按照NASA在93年公開(kāi)的研究報(bào)告編制的三角面元算法是不穩(wěn)定的，即隨著

39、網(wǎng)格的細(xì)化，曲線(xiàn)出現(xiàn)不規(guī)則的跳躍。,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),74,3. 矩量法和高頻混合算法研究,矩量和高頻混合算法：,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),75,有限時(shí)域差分法的應(yīng)用研究,1. 三維目標(biāo)的網(wǎng)格劃分技術(shù),2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),76,2. 算法的若干改進(jìn),2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),77,RCS減縮策略,散射源 散射強(qiáng)度 減縮一個(gè) 減縮兩個(gè) 減縮全部

40、 減縮1/3 減縮2/3 減縮3/3 減1.8dB 減4.8dB 減?dB 座艙雷達(dá)艙進(jìn)氣道探測(cè)距離 100km 90km 76km 0km,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),78,RCS減縮策略,,散射源 散射強(qiáng)度

41、 減縮弱源 減縮強(qiáng)源 減1/10 減9/10 減0.5dB 減10dB 強(qiáng)散射源9m2 弱散射源1m2可探測(cè)距離 100km 97.4km 56km,,,,,,,,,,,,2024年3月18日星期

42、一,隱身技術(shù),79,飛機(jī)的散射源和散射機(jī)理,頭向： 座艙、雷達(dá)艙、進(jìn)氣道--腔體散射正側(cè)向：機(jī)身、立尾--鏡面反射 機(jī)翼與機(jī)身、立尾與平尾--角反射后向： 噴口--腔體散射斜側(cè)向：機(jī)翼和平尾前后緣--邊緣繞射其它： 外掛物散射、縫隙繞射、尖點(diǎn)繞射、 表面波繞射,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),80,隱身飛機(jī)----機(jī)身,,,用具有弱散射特性的外形代替具有強(qiáng)散射特性的外形,202

43、4年3月18日星期一,隱身技術(shù),81,隱身飛機(jī)----機(jī)翼,減小或消除縫隙機(jī)翼活動(dòng)面和翼梢處整形前后緣采用吸波結(jié)構(gòu)統(tǒng)籌設(shè)計(jì)前后緣的方向,,,,,,,,,,,,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),82,隱身飛機(jī)----外掛物,全埋入機(jī)體內(nèi)（也可以帶外掛）,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),83,隱身飛機(jī)----尾翼,無(wú)立尾 X-36、 Tie

44、r3、B-2（飛翼）斜置立尾 F-117A、 F-22A、SR-71,,,,,,,,,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),84,隱身飛機(jī)----雷達(dá)艙,頻率選擇表面雷達(dá)罩雷達(dá)天線(xiàn)（不工作時(shí)）斜置雷達(dá)天線(xiàn)后使用吸波材料,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,低通濾波器,高通濾波器,多層結(jié)構(gòu)更好！,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2024年3月18日星期

45、一,隱身技術(shù),85,隱身飛機(jī)----座艙,整形光電設(shè)計(jì),,,水泡形,,,可見(jiàn)光,,,電磁波,鍍金屬膜,,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),86,隱身飛機(jī)----進(jìn)氣道的口面,遮擋雙斜切 F-22A鋸齒型 B-2吸波網(wǎng)口面 F-117A,,,,,,來(lái)流,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),

46、87,隱身飛機(jī)----進(jìn)氣道,S彎雙通道吸波型進(jìn)氣道,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,吸波材料,,進(jìn)氣道中加整流吸波格柵,,,,,,,,電磁波通道,,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),88,,,,,隱身飛機(jī)----縫隙和邊緣統(tǒng)一安排,散射波峰集中在空 間的少數(shù)幾個(gè)方向上邊緣和縫隙在同一 走向上的隨機(jī)分布（包括長(zhǎng)短和位置）， 產(chǎn)生了相互抵消的效應(yīng),2024年3月18日星

47、期一,隱身技術(shù),89,吸波材料,吸波結(jié)構(gòu)吸波涂料,,,,,,,,,,,,0.25*波長(zhǎng),,損耗、對(duì)消,透波蒙皮,吸波體,,,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),90,雷達(dá)散射截面測(cè)試,室外測(cè)試室內(nèi)測(cè)試,,,,,,,,,,,,,,,,,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),91,反隱身技術(shù)概述（1）,采用雙/多基地雷達(dá)（雷達(dá)組網(wǎng)）,,,,反：外形隱身的單站特性,,,,,2024年3月18日星期一,隱身技術(shù),92,反隱身技術(shù)概