题目：发动机红外及雷达隐身技术研究

隐身技术是提高武器生存、突防及纵深攻击能力的有效手段，随着隐身与反隐身技术的不断发展，飞行平台的高隐身性能和高机动性、低成本需求的矛盾日益突出。装配现有发动机的飞行平台远不能满足空军、海军对有人战机、无人机及巡航导弹等的需求，动力系统已成为下一代隐身平台的关键。改进动力系统，提高机动性及隐身性能，可以降低飞行平台的研制成本，提高飞行平台的综合性能。

本文采用数值模拟与试验研究相结合的方法，进行了航空发动机红外及雷达隐身机理和隐身方法的研究。整个论文研究可以概括为九个部分，分别是收集和整理资料确定研究方案、隐身的机理及方法、发动机红外目标特征的理论分析及建模、发动机雷达目标特征的理论分析及建模、发动机热端部件红外辐射抑制技术研究、发动机尾喷流红外辐射抑制技术研究、航空发动机红外辐射抑制技术及其验证与分析、雷达隐身结构设计方法研究、结论与展望。

论文首先开展红外及雷达隐身机理、目标特征的理论分析及建模方法的初步探索，研究了红外及雷达目标特征的抑制技术，然后进行红外隐身结构设计、试验验证及性能预估,最后进行了雷达隐身结构设计对隐身效果的影响。本文的研究工作主要包括如下几个部分：

第一章，绪论: 主要介绍了不同飞行平台的特点及面临的主要威胁、国内外隐身研究现状及发展趋势、国内外隐身研究的主要差距。 

第二章，隐身的机理及方法：主要介绍了雷达隐身机理、红外隐身机理、电子隐身（射频隐身）、可见光隐身、声波隐身以及隐身效能评估方法。

第三章，发动机红外目标特征的理论分析及建模：介绍了红外目标特征建模方法、黑体辐射、灰体辐射、大气中辐射衰减的物理基础、蒙皮红外辐射的计算、后腔体红外辐射的计算方法。

第四章，发动机雷达目标特征的理论分析及建模：主要介绍了雷达散射截面(RCS)的概念、雷达散射机理、雷达散射截面的频率特性、电磁波的极化特性、电磁散射计算方法以及雷达目标特性计算软件FEKO。

第五章，发动机热端部件红外辐射抑制技术研究：主要开展了降壁温技术分析、加力燃烧室内锥的几何型面的优化设计、加力燃烧室内锥气膜冷却孔开孔方式的研究、加力内锥气膜冷却效果分析。

第六章，发动机尾喷流红外辐射抑制技术研究：主要开展了圆型喷管及二元喷管尾喷流的验证计算、二元喷管对后腔体红外辐射的影响、混合器对尾喷流的影响、旋流器对尾喷流的影响、等离子体发生器对喷管流动的影响等研究，

第七章，航空发动机红外辐射抑制技术及其验证与分析：主要开展了轴对称圆型喷管及二元喷管温度场试验及尾喷流红外辐射强度计算分析。

第八章，雷达隐身结构设计方法研究：主要开展了腔体电磁散射的计算方法、球面收敛二元喷管(SCFN)散射场的计算、基于加力内锥的发动机腔体修形散射场的计算、喷管出口修形散射场的计算。

 第九章，结论与展望：依据部件试验结果和CFD分析结果对航空发动机红外及雷达隐身方法提出了倾向性意见：飞机及发动机隐身技术是一项综合性的技术，隐身飞机、发动机设计的过程就是对各种系统和技术进行权衡、综合与优化的过程。为了提高飞机的隐身性能，飞机设计人员不断的对飞机进行改进设计使其不断地减少雷达散射截面RCS (Radar Cross Section）值、减少飞机蒙皮、高温部件与尾喷流的红外辐射；同时，发动机设计部门也对发动机进行改进，力求降低发动机RCS、高温部件与尾喷流的红外辐射强度。而单纯依靠飞机或发动机自身的设计来完成整体的隐身无法取得良好的效果。因此，需要加快我国飞机/发动机一体化隐身技术的研究，开展飞机/发动机一体化隐身设计。新的隐身机理可以给隐身材料及隐身技术的开发带来更多的思路， 比如仿生学隐身机理、多频谱智能型隐身材料、等离子体隐身机理等将给隐身材料及隐身方案的设计带来更广阔的空间。