● 摘要
飞行器作为复杂形体目标,通常含有若干贡献显著的散射中心和无数个贡献较小的散射源(如缝隙、台阶、铆钉等)。随着隐身性能要求的提高,主要散射中心得到有效控制,那些贡献较小的散射源逐渐引起研究者的注意,尤其是目标表面的不连续特征。本文通过试验方法对飞行器表面不连续特征的散射特性进行了研究。本文以微波暗室为主要测试环境,适当结合外场测试。采用不同系列的试验件(包括缝隙、台阶和螺/铆钉)进行大量试验和对比,结合理论给出总结和分析。本文研究了单站多方位测试条件下各不连续特征的散射特性,结果表明多方位角时散射以水平极化高于垂直极化,不连续特征散射的贡献在中等入射角范围内占主要位置;锯齿化试验件相对于直试件的减缩效果随不连续特征种类不同而变化;多列试件的散射与单列时相似,且为相互耦合叠加的结果。另外,在单站、外场环境中,对各不连续特征进行了多频段下的测试,发现其测试曲线均随频率增大而振荡加强;锯齿化之后,频率越高其相对于普通试件的减缩效果越好,但减缩效果只限于狭小方位角内,在某些较低波段时甚至会失去减缩作用;在某一指定的波段内,锯齿化试件的散射随频率升高而降低,且锯齿角增加时其相对直试件的减缩也增强。最后,在暗室条件下研究了不同双站角对散射特性的影响,发现双站电磁散射具有对称性、相似性和弱耦合性三大主要特性;双站角的出现使得测试曲线出现偏转,幅度为双站角的1/2;总体来说,各不连续特征的测试曲线RCS均值随双站角变化而减小。本文除了上述结论中得到了一些之前研究中未提及的见解,内容中也包括了一些新的研究方向,例如在多频段下研究入射频率对散射特性的影响,这在相关文献中尚很少见,结果为之后开展全频段隐身研究提供了参考;本文还首次选取了不同双站角测试并研究其对散射特性的影响。本文的工作既丰富了相关雷达截面理论的研究,亦为现代高隐身性能飞行器的设计提供了重要参考。
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