飛行器氣動與隱身綜合設(shè)計研究.pdf

1、近年來，隨著對飛行器生存能力和作戰(zhàn)效能要求的不斷提高，在具有優(yōu)良?xì)鈩犹匦缘幕A(chǔ)上，隱身性能越來越成為飛行器設(shè)計要求的一項重要指標(biāo)。由于隱身性能與飛行器外形、材料特性密切相關(guān)，因此，在氣動外形布局設(shè)計時，需把氣動設(shè)計與隱身設(shè)計結(jié)合起來，通過采用外形隱身技術(shù)和材料隱身技術(shù)，實現(xiàn)飛行器外形的氣動、隱身綜合設(shè)計。本文從研究多目標(biāo)優(yōu)化問題的角度出發(fā)，利用外形氣動與隱身一體化設(shè)計方法對先進(jìn)飛行器外形進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，在外形設(shè)計的基礎(chǔ)上，通過設(shè)計多層吸波

2、材料及其在飛行器表面的涂敷部位，從而改善飛行器的隱身性能。 文中主要完成了以下幾方面的工作：1.在理解掌握飛行器外形氣動與隱身一體化設(shè)計方法基礎(chǔ)上，針對RCS計算模塊中存在的缺點，通過采用增量長度繞射系數(shù)法，建立了理想導(dǎo)電體邊緣的雷達(dá)散射截面(RCS)計算程序，提高了飛行器邊緣RCS的計算精度，并結(jié)合物理光學(xué)法計算鏡面反射場，可以較準(zhǔn)確的預(yù)估全金屬飛行器的RCS，從而改善了飛行器外形氣動與隱身一體化優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)。2.根據(jù)電磁場

3、理論，建立了介質(zhì)表面RCS的計算模塊。即采用等效傳輸線理論計算金屬表面涂敷雷達(dá)吸波材料時的反射系數(shù)，并結(jié)合物理光學(xué)法和幾何繞射方法分別計算介質(zhì)表面和阻抗劈的雷達(dá)散射截面。3.根據(jù)多目標(biāo)優(yōu)化理論，建立吸波材料涂敷位置優(yōu)化設(shè)計模型，確立了材料涂敷位置優(yōu)化模型的設(shè)計變量、目標(biāo)函數(shù)和約束條件。并且建立了寬頻雙層吸波材料涂層優(yōu)化模型。4.利用材料隱身設(shè)計技術(shù)，考察了常規(guī)外形和低RCS外形表面涂層的涂敷特點，并與外形氣動、隱身一體化設(shè)計相結(jié)合，實現(xiàn)