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飞行器气动布局与外形隐身设计
作者：杜红军
来源：《科教导刊·电子版》2017年第10期
摘 要 外形隐身在降低飞行器雷达可探测性方面意义重大，对缩减主要方向上RCS值的贡献量可达70%以上。外形隐身需要开展一体化设计，协调与气动布局要求之间的诸多矛盾。本文在对雷达散射截面积的概念和影响因素进行分析的基础上，结合若干典型隐身气动布局的特点，综述了飞行器外形隐身设计的几种主要方法。 关键词 气动布局 外形隐身
中图分类号：V211. 3 文献标识码：A
飞行器的隐身，主要是指利用各种技术手段缩减飞机的特征信息，降低飞机的可探测性，使敌方探测系统不能发现本机或推迟发现本机的时机，无法实施有效拦截和攻击，从而提高飞机的突防能力和生存能力，并增强攻击的突然性。隐身技术已成为一门多学科综合的高新技术，并从雷达隐身扩展到红外、可见光和声波隐身等领域。隐身设计的方法很多，涉及的技术也非常复杂，通常是多种措施综合运用，但一般都要从外形、结构、材料和工艺等方面入手。本文主要研究了通过外形设计缩减目标雷达特征信号的方法。 1雷达隐身的基本概念
1991年的海湾战争中，美军部署在海湾地区的F-117A“夜鹰”隐身飞机，以累计仅占整个空袭2%架次的出动量，成功攻击了40%以上的重要战略目标，该机出入巴格达如入无人之境，让世人第一次感受到了雷达隐身技术的巨大魅力。在雷达隐身领域，有一个重要的概念，即雷达散射面积（Radar Cross Section）的概念， 它是衡量雷达隐身性能的主要指标，简称为RCS。
RCS是表征飞机雷达回波信号强弱的物理量，其定义为“目标在单位立体角内向接收机天线散射的功率与入射到目标处单位面积内功率之比的4倍”。当雷达波照射到目标上时，目标将以球体的形式向其周围的空间散射雷达波，只是在不同的方向上散射回波的功率不同。那么，在正对雷达接收机天线的方向上，1度球体角的范围内散射回波的功率与入射到目标处单位面积内功率之比的4倍，即为雷达散射截面积RCS。由此可以看出，这个量其实正比于两个功率密度的比值，它应当是一个无量纲的量，但是后来在雷达隐身研究领域为了定义和度量使用方便，电子工程师们采用了等效几何面积和米制的概念，使其有了单位，即“平方米”。影响雷达散射面积的主要因素有目标的几何外形、电性能、雷达波照射的方位、雷达入射波的波长、入射场的极化形式和接收天线的极化形式。
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