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《隱身結(jié)構(gòu)機翼rcs分析與優(yōu)化設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)第30卷第1期飛機設(shè)計V01．30No．12010年2月AIRCRAFTDESIGNFeb2010I_Im_II_———_●——_—_—●—_●—_-—●_一文章編號：1673-4599(2010)01-0005-04隱身結(jié)構(gòu)機翼RCS分析與優(yōu)化設(shè)計李宏信，沈海軍(南京航空航天大學(xué)航空宇航學(xué)院，江蘇南京210016)摘要：以前緣內(nèi)部填充吸波材料的隱身結(jié)構(gòu)飛機機翼為研究對象，采用矩量法對其向前的雷達(dá)散射截面(RCS)進(jìn)行數(shù)值分析；根據(jù)代理模型優(yōu)化策略，對上述機翼隱身結(jié)構(gòu)中的吸波材料厚度與劈角的選取進(jìn)行RCS特性分析與優(yōu)化。研究表明，和全金屬機翼相比，隱身結(jié)構(gòu)機翼具有更好的隱身
2、特性；經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計，可在典型方位上顯著降低翼面結(jié)構(gòu)RCS，提高了原隱身結(jié)構(gòu)的吸波性能。關(guān)鍵詞：隱身結(jié)構(gòu)；RCS；代理模型；矩量法；優(yōu)化設(shè)計中圖分類號：V271文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ATheOptimizationDesignoftheWingwithLowDetectableStructureLIHong-xin，SHENHai-jun(CollegeofAerospaceEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Thelowdetectablewingwith
3、theleadingedgefilledwitllabsorbingmaterialsisinvestigated，andtheforwardRadarCrossSection(RCS)isanalyzedwiththemethodofmoment．Byusingthesurrogatemodelbasedstrategy,thethicknessandwedge-angleofthefilledabsorbingmaterialsareoptimized．Theresultsshowthat，incomparisonwiththemetalwing，thewing誦tlllOWd
4、etectablestructurehasbeRerstealthcharacteristies，andtheRCSoftheoptimizedwingwithlowdetectablestructureisreducedobviouslyontypicallocation，i．e．，theoptimizedwinghasbeRerabsorbcapabilityofelectromagneticwaves．Keywords：lowdetectablestructure；RCS；surrogatemodel；methodofmoments；optimaldesign軍用飛機的隱身性
5、能是其生存力的—個重要指標(biāo)，外形隱身以及隱身材料的應(yīng)用是飛機隱身的重要措施。然而，單獨應(yīng)用外形隱身技術(shù)和隱身材料不能同時兼顧飛機的飛行性能和周圍環(huán)境對其的影響，因此采用兩者結(jié)合的隱身結(jié)構(gòu)便成為解決這個問題的另一種重要途徑【”。隱身結(jié)構(gòu)是一種結(jié)合低可探測外形飛機的復(fù)雜收稿日期：2009-07-04；修訂日期：2010-01-05曲面移伏和部位。由非金屬結(jié)構(gòu)材料與吸波材料、透波材料及其他材料共同構(gòu)成的承載復(fù)合吸波結(jié)構(gòu)囝，這樣就可以使減小飛行器電磁散射的手段擴展到整個機體，在滿足外形和結(jié)構(gòu)要求的前提下擴大了隱身材料的應(yīng)用范圍?，F(xiàn)在，隱身結(jié)構(gòu)已應(yīng)用于飛機的復(fù)合材料機翼(尾翼)前緣、翼尖等雷
6、達(dá)強反射部位。由于這些部位萬方數(shù)據(jù)6飛機設(shè)計第30卷內(nèi)部通常都有～定的空間，因此通過優(yōu)選這些部位內(nèi)部的結(jié)構(gòu)幾何形狀以及填充材料的電磁參數(shù)，可以使探測雷達(dá)電磁波在結(jié)構(gòu)內(nèi)多次傳輸，并得到最大限度的消耗。研究結(jié)果表明，隱身結(jié)構(gòu)可以大大縮減飛機機翼的雷達(dá)散射截面(RCS)口l，具有良好的雷達(dá)隱身效果。為了充分提高隱身結(jié)構(gòu)的吸波能力，本文采用矩量法及三次多項式響應(yīng)面代理模型，針對一種應(yīng)用于機翼前緣的典型隱身結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。本文工作對飛機機翼的隱身設(shè)計具有重要的參考價值。1隱身結(jié)構(gòu)機翼模型與數(shù)值分析方法本文進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計的是一種典型的隱身結(jié)構(gòu)機翼，見圖l。翼型采用NACA0015，弦長603l
7、蚴，展長280mm；機翼前緣蒙皮采用常見的石英玻璃纖維或芳綸復(fù)合材料，可近似為透波材料；蒙皮厚度取2ITlnl，介電常數(shù)∥取2．08，損耗角正切tang取O網(wǎng)。機翼金屬盒段為主承力件，盒段前壁板處粘貼三角形鋁箔劈尖，在計算時金屬材料可作為理想電導(dǎo)體(PEc)。前緣蒙皮內(nèi)部與劈尖之間填充3層吸波材料，填充層角度與劈尖角度一致，按照阻抗?jié)u變式設(shè)計，電特性逐層變化，這樣既保證了機翼的氣動外形，又合理的利用了機翼前緣有限空間。圖1機翼前緣隱身結(jié)構(gòu)方案本文將采用矩量法(Meth
