● 摘要
随着战争形式和技术的发展,隐身技术在现代战争中越来越发挥着重要作用,成为不可或缺的一项军事技术。在隐身飞机的设计过程中,目标雷达散射截面(radar cross section, RCS)计算及测试具有非常重要的作用。本文主要通过矩量法(method of moments, MoM)计算飞行器目标RCS和表面电流密度分布,利用微波暗室对目标进行RCS测试和微波成像。根据计算和测试的结果对飞行器目标进行电磁散射特性分析。本文主要研究内容如下:(1)本文主要对矩量法进行了深入研究。研究了算法的基本原理和应用,编写了程序。计算理想导体球和理想导体圆柱的RCS,将计算结果与其精确解对比,验证了算法的准确性。(2)研究矩量法在二维、三维散射问题中的应用。针对典型结构,如理想导体三角柱、方柱等二维模型以及理想导体柱体、凸台和锥体三维模型用CATIA进行建模,划分网格。利用矩量法计算这些简单目标的RCS和表面电流密度,根据计算结果分析其电磁散射特性。(3)对翼身融合和飞翼布局的两种飞行器缩比模型进行建模,划分网格。通过矩量法计算了RCS并对其进行电磁散射特性分析。对几种典型机身截面和两种翼型进行RCS和表面电流密度计算,对其散射特性进行了详细分析。(4)通过微波暗室对F-35战斗机缩比模型、飞翼布局模型以及高速隐身布局模型进行全向RCS测试和二维强散射源成像。通过测试结果研究飞行器目标的电磁散射特性。本文的大量算例及电磁散射特性的分析结果为飞行器隐身设计提供参考数据,也有助于对未来飞行器进行强散射源分布的预估。