采用sbr法研究飞机进气道的雷达散射截面

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1、第21卷第6期航空动力学报Vol.21No.62006年12月JournalofAerospacePowerDec.2006文章编号!1000-8055C2006)06-1033-04采用SBR法研究飞机进气道的雷达散射截面万顺生!罗屹洁!郭荣伟C南京航空航天大学无人机研究院南京210016)摘要!采用弹跳射线法CSBR)对飞机发动机进气道的雷达散射截面CRCS)进行了分析计算.通过光学射线跟踪~场强跟踪及口径积分方法研究了任意截面和形状的管道电磁散射特性通过在微波暗室的实际测量频率在X波段分别进行垂直极化和水平极化两种方式测试比较

2、了一实际进气道的计算与实验结果验证了此方法的有效性与其他方法相比较具有物理概念清晰~数学模型容易建立等特点满足了实际应用的需要.关键词!航空~航天推进系统;射线;进气道;雷达散射截面;微波暗室;隐身技术中图分类号!V218文献标识码!AResearchonRCSofairplaneductbasedonSBRmethodWANShun-shengLUOYi-ieGUORon-WeiCResearchinstituteofpilotlessAircraftNUAANaning210016China)AbstractCRCSofengi

3、neductWascalculatedandanalyzedusingSBRmethod.Escat-teringcharacteristicsofthepipeWitharbitrarysectionandshapeWerestudiedbythemeth-odsofshootingandbouncingraysfieldintensitytrackandapertureintegral.intheWaysofverticalpolarizationandhorizontalpolarizationrealmeasurement

4、atthefreCuencyofXWavebandWasdoneintheanechoicchamber.ThecalculationWascomparedWiththeeXperimentalresultforarealengineduct.itprovesthatthismethodisveryeffective.ComparedWithoth-ermethodsitsphysicalconceptionisclearmathematicalmodelscanbesetupmoreeasilyanditalsomeetsprac

5、ticalneedsinengineering.KeywordsCaerospacepropulsionsystem;Ray;Duct;Radarcross-section;anechoicchamber;stealthtechniCue理论分析和实验结果都已证明发动机进气C非涡扇发动机)组成叶片轴和进气道管轴相重道是飞机及导弹的一个强电磁散射源o因此在合o进气道通过平面电磁波照射周围介质为空计算现代飞行器的RCS值以及进行隐身外形设气o分析计算此类腔体的RCS常用方法有导波计时应充分考虑进气道结构的电磁散射特性o模式法~高斯波束法

6、~复射线法和弹跳射线法由于进气道的几何形状和结构复杂通常将进气CSBR)等o其主要区别在于计算腔体内多次反道简化为如图1所示的模型o进气道由一管装腔射时采用了不同的高频近似处理而对于边缘绕体和一距离在L处的涡扇或第一压缩器的叶片射的分析则大多采用几何绕射理论CGTD)~一致收稿日期!2006-06-16;修订日期!2006-10-10作者简介!万顺生C1956-)男江苏南京人南航副研究员主要从事航空飞行器隐身技术研究.电话C025-848928751034航空动力学报第21卷性绕射理论(UTD>或等效电磁流法(EC>进行计算本文结

7、合某型无人机吊挂式进气道的特点(见图2>采用SBR法分析计算了大尺寸口径进气道的电磁散射特性图3反射点和反射方向矢量Fig.3Reflectivepointandreflectivedirectvector如果空间曲面的反射方程为Z=f(J}>则射线方程为2(XYZ>=(XYZ>+(s>t111000iJ+si}+siZ图1简化进气道模型式中t为入射点P(XYZ>到反射点P(X000011Fig.1SimplifiedductmodelY1Z1>间的距离当反射射线与入射射线位于同一平面内且反射角等于入射角时反射点P1处曲面的反射方向

8、矢量S有如下关系2rSr=0(2>Si=Sr(3>其中为单位方向矢量为反射点P(XY111Z1>处曲面的单位法向矢量经推导得2(Z}>srJ+(JZ>sr}+(}J>=srZ=(Z}>siJ+(JZ>si}+(}J>=siZ图2