隱形飛機的設計原理是通過形狀和材料的變化,躲過雷達的偵察。它們身上涂有特殊的材料,可以吸收、消解、干涉雷達射出的電磁波,使其收不到反射電磁波。
有隱身技術,就有反隱身技術。很多軍事強國都通過提高雷達本身的探測能力或針對隱身技術的弱點,開發新型雷達和武器。這兩項技術的關系就像貓和老鼠,這邊越來越狡猾,那邊越來越精明,科學則在這種較量中不斷前進。
1 隱身技術
隱身技術,也稱隱形技術,包括雷達隱身、紅外隱身、磁隱身、聲隱身和可見光隱身等。通過減少己方目標的可探測信息特征,最大程度降低被敵方探測系統發現的概率,以確保己方武器裝備不被敵方發現。而吸波材料正是實現武器隱身的物質基礎。
2 吸波材料特性
所謂吸波材料,是指有效吸收入射的電磁波,將電磁能轉化為熱能而消耗,或使電磁波干涉相消,從而使目標的回波強度顯著減弱的一類電磁功能材料。其在軍事隱身、微波暗室、微波通訊、電磁信息泄漏防護、電磁干擾防護、電磁輻射防護等國防軍工與民用技術領域中有著廣闊的發展前景。特別是近年來電磁屏蔽、隱身技術的發展,使得吸波材料的研究日益為人們所重視。
圖1 吸波材料
3 雷達隱身技術
雷達隱身技術的研究主要集中在結構設計和吸波材料兩個方面。雷達隱身涂料是指能夠吸收衰減入射的電磁波,并通過吸收劑的介電振蕩、渦流以及磁致伸縮,將電磁能轉化成熱能而耗散掉或使電磁波因干擾而消失的一類材料。雷達隱身涂料就是要最大限度消除被雷達勘測到的可能性。
4 電磁隱身特性分析
1.計算模型
現代隱身技術更趨向于側重飛行器外形的設計,以便向不同方向偏轉或者分散無線電波。我們以30m長的無人機作為計算模型,具體分析飛機電磁隱身方面的特性。計算模型如下圖。
圖2 整機計算模型
采用MLFMA快速多極子算法計算目標單站RCS,計算頻率10GHz,極化方式為水平極化和垂直極化。同時,取計算姿態俯仰角為0°,滾轉角為0°,方位角為0°到180°,計算間隔1°。
2.計算過程實際資源消耗
多層快速多級子方法提供混合積分方程系數(0.5),迭代步數(20-65),收斂系數(0.005),預條件(塊對角預條件)。
表1 實際資源消耗
3.計算結果
水平極化結果如下圖圖例hh,垂直極化結果如下圖圖例vv。
圖3 水平極化結果
計算姿態為俯仰角為0°,方位角為0°到30°,計算間隔1°。
針對電大問題采用多層快速多極子的電磁算法,對大型無人機隱身特性不同極化方向進行仿真分析,仿真結果表明,兩翼與機頭尖銳部分是主要的散射來源,從而明確散射部位,進行優化分析。
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本文標題:隱身技術與電磁隱身特性分析