一种适应飞行器后体的双发低散射载体及设计方法

本发明属于飞行器远场电磁散射特性测试，具体涉及一种适应飞行器后体的双发低散射载体及设计方法。

背景技术：

1、目前，飞行器雷达隐身技术在执行任务中起到至关重要的作用。随着雷达探测技术的发展，飞行器的生存力能力受到了极大的威胁，因此对飞行器进行雷达隐身优化设计的需求极为迫切，对飞行器部件的隐身研究是飞行器整体目标隐身特性评估的先决条件和必然措施。喷管作为飞行器排气系统的重要部件同时也是飞行器主要的后向散射源，喷管的隐身设计研究对于提高飞行器部件雷达隐身特性起到重要作用。

2、然而，对考虑飞行器后体的发动机进行实验测试过程中，由于发动机脱离飞行器本体结构，会产生原来不存在的散射源，如飞行器后体的边缘、喷管部件原来未有的外表面、缝隙以及各种连接件等结构都将暴露在雷达入射波照射下，若不对多余的散射源采取措施，将会对喷管自身的电磁评估结果的准确度产生影响。

3、然而在相关技术中，低散射载体无法适用于适应飞行器后体的rcs测试。因此，亟需提供一种用于考虑适应飞行器后体的双发发动机模型rcs测试的低散射载体。

技术实现思路

1、要解决的技术问题：

2、为了避免现有技术的不足之处，本发明提供一种适应飞行器后体的双发低散射载体，其整体型面设计能够满足与飞行器后体的匹配，实现对飞行器后体边缘以及发动机壁面的遮蔽作用；通过与飞行器后体的匹配，有效抑制了爬行波。该低散射载体能够有效适应隐身飞行器后体，实现双发装机状态下rcs的准确评估。

3、本发明的技术方案是：一种适应飞行器后体的双发低散射载体，所述双发低散射载体的外形为类纺锤状结构，其整体的中部为中空腔体，四周向竖直方向的中部逐渐收敛至边缘重合，使得上载体型面和下载体型面合体为一体式结构；

4、所述上载体型面的一端型面上开有缺口，用于安装发动机的双发喷管，且与飞行器后体进行匹配连接，以实现对飞行器后体边缘及发动机壁面的遮蔽作用；其另一端的边缘为尖角结构；

5、所述双发低散射载体的中空腔体内安装有双发目标部件。

6、本发明的进一步技术方案是：所述双发低散射载体水平放置后，在水平面的投影即为上载体型面和下载体型面边缘重合的轮廓线，包括第一弧线和第二弧线；所述第一弧线和第二弧线的弯曲方向相反，且所述第一弧线的后端端点与第二弧线的后端端点的切线相交形成后端夹角，所述后端夹角为120°～150°。

7、本发明的进一步技术方案是：所述第一弧线的线型公式如下：

8、

9、其中，h为投影截面高度，l为投影截面长度，μ为截面的形状控制因子；

10、所述第二弧线与第一弧线关于双发低散射载体的中轴线对称。

11、本发明的进一步技术方案是：所述双发低散射载体水平放置后，其侧视投影轮廓线包括第三弧线和第四弧线；所述第三弧线和第四弧线前端与飞行器后体曲率相切，后端相交于第一弧线和第二弧线的交点。

12、本发明的进一步技术方案是：所述双发低散射载体的长度范围为8～9m。

13、本发明的进一步技术方案是：所述双发低散射载体的高度范围为1.5～1.8m。

14、本发明的进一步技术方案是：所述低散射载体与飞行器后体之间设有连接法兰，飞行器后体目标部件通过连接法兰安装于双发低散射载体内。

15、一种适应飞行器后体的双发低散射载体的设计方法，具体步骤如下：

16、根据被安装于双发低散射载体内的发动机部分的尺寸，确定双发低散射载体长度；

17、根据双发喷管进出口中心偏距，确定双发低散射载体高度；且载体高度需要保证喷管能够完全处于载体内部；

18、根据长度和高度确定双发低散射载体的类纺锤状结构的几何架构；

19、对所述双发低散射载体的上载体型面和下载体型面进行边缘收敛；

20、基于抑制爬行波的要求，设计双发低散射载体的水平投影轮廓线；

21、基于与飞行器后体的匹配连接要求，设计双发低散射载体的侧向投影轮廓线。

22、本发明的进一步技术方案是：所述双发低散射载体的水平投影轮廓线包括以载体中轴线对称的第一弧线和第二弧线，第一弧线的线型公式如下：

23、

24、其中，h为投影截面高度，l为投影截面长度，μ为截面的形状控制因子。

25、本发明的进一步技术方案是：所述双发低散射载体的侧向投影轮廓线包括第三弧线和第四弧线，第三弧线和第四弧线前端与飞行器后体曲率相切，后端相交于第一弧线和第二弧线的交点。

26、有益效果

27、本发明的有益效果在于：本发明通过将适应飞行器后体的低散射载体设置为类纺锤体结构，该结构能够容纳用于rcs测试的适应飞行器后体的双发发动机目标部件。低散射载体的后半段对于雷达而言是阴影区，这部分主要存在爬行波的影响，该爬行波的产生是源自载体雷达波照亮区的表面行波，根据电磁散射理论，载体上下表面后端不连续处有助于抑制爬行波绕过载体后表面从另一侧向雷达入射方向传播，有效抑制爬行波。因此，本发明不仅消除了飞行器后体与双发发动机部件由于边缘、夹角以及小碎面产生的边缘散射，而且能够有效遮挡双发发动机目标部件的外壁面以及各连接部件带来的电磁波散射，较好地模拟了适应飞行器后体的双发发动机的装机状态，并且能够在主要探测角域范围内具有较低的rcs值，进而能够实现适应飞行器后体的双发发动机的后向rcs的准确评估测试。

技术特征：

1.一种适应飞行器后体的双发低散射载体，其特征在于：所述双发低散射载体的外形为类纺锤状结构，其整体的中部为中空腔体，四周向竖直方向的中部逐渐收敛至边缘重合，使得上载体型面和下载体型面合体为一体式结构；

2.根据权利要求1所述一种适应飞行器后体的双发低散射载体，其特征在于：所述双发低散射载体水平放置后，在水平面的投影即为上载体型面和下载体型面边缘重合的轮廓线，包括第一弧线和第二弧线；所述第一弧线和第二弧线的弯曲方向相反，且所述第一弧线的后端端点与第二弧线的后端端点的切线相交形成后端夹角，所述后端夹角为120°～150°。

3.根据权利要求2所述一种适应飞行器后体的双发低散射载体，其特征在于：所述第一弧线的线型公式如下：

4.根据权利要求3所述一种适应飞行器后体的双发低散射载体，其特征在于：所述双发低散射载体水平放置后，其侧视投影轮廓线包括第三弧线和第四弧线；所述第三弧线和第四弧线前端与飞行器后体曲率相切，后端相交于第一弧线和第二弧线的交点。

5.根据权利要求4所述一种适应飞行器后体的双发低散射载体，其特征在于：所述双发低散射载体的长度范围为8～9m。

6.根据权利要求5所述一种适应飞行器后体的双发低散射载体，其特征在于：所述双发低散射载体的高度范围为1.5～1.8m。

7.根据权利要求6所述一种适应飞行器后体的双发低散射载体，其特征在于：所述低散射载体与飞行器后体之间设有连接法兰，飞行器后体目标部件通过连接法兰安装于双发低散射载体内。

8.一种权利要求1-7任一项所述适应飞行器后体的双发低散射载体的设计方法，其特征在于具体步骤如下：

9.根据权利要求8所述适应飞行器后体的双发低散射载体的设计方法，其特征在于：所述双发低散射载体的水平投影轮廓线包括以载体中轴线对称的第一弧线和第二弧线，第一弧线的线型公式如下：

10.根据权利要求9所述适应飞行器后体的双发低散射载体的设计方法，其特征在于：所述双发低散射载体的侧向投影轮廓线包括第三弧线和第四弧线，第三弧线和第四弧线前端与飞行器后体曲率相切，后端相交于第一弧线和第二弧线的交点。

技术总结本发明一种适应飞行器后体的双发低散射载体及设计方法，属于飞行器远场电磁散射特性测试技术领域；所述双发低散射载体的外形为类纺锤状结构，其整体的中部为中空腔体，四周向竖直方向的中部逐渐收敛至边缘重合，使得上载体型面和下载体型面合体为一体式结构；所述上载体型面的一端型面上开有缺口，用于安装发动机的双发喷管，且与飞行器后体进行匹配连接，以实现对飞行器后体边缘及发动机壁面的遮蔽作用；其另一端的边缘为尖角结构；所述双发低散射载体的中空腔体内安装有双发目标部件。本发明的低散射载体能够有效适应隐身飞行器后体，实现双发装机状态下RCS的准确评估。技术研发人员：王睿,杨青真,张赛乐,施永强,王旭飞受保护的技术使用者：西北工业大学技术研发日：技术公布日：2024/7/11