隐身性能要求对飞机设计的影响
军用飞机 标准
军用飞机标准一、概述本标准规定了军用飞机的设计、制造、试验、检验和修理等环节的基本要求，以确保飞机符合国家安全和军事需求。
二、适用范围本标准适用于所有类型军用飞机的设计、制造、试验、检验和修理。
三、术语和定义1.军用飞机：指用于军事目的，具备飞行、导航、武器系统等功能的飞机。
2.设计标准：指飞机结构、系统、武器系统等的设计要求和规范。
3.制造标准：指飞机部件、零件的加工、装配和安装的要求和规范。
4.试验标准：指飞机各系统和部件的试验方法、试验条件和试验结果的评定标准。
5.检验标准：指飞机各系统和部件的出厂、交付前的检验方法和标准。
6.修理标准：指飞机在维修过程中，对受损部件或系统的修复和更换的标准。
四、设计标准1.安全性：飞机设计应确保在各种条件下，包括战斗损伤、恶劣天气等情况下，飞机仍能安全返回基地。
2.隐身性：飞机应采用适当的隐身设计，降低雷达反射面积，提高战场生存能力。
3.作战效能：飞机应具备高效的武器投放能力和导航精度，以提高作战效能。
4.结构强度：飞机结构应具备足够的强度，以承受飞行中的各种载荷和冲击。
5.系统可靠性：飞机应采用高可靠性的系统，确保飞机在战时能够持续执行任务。
五、制造标准1.材料选择：飞机制造应采用符合国家标准的材料，确保飞机的性能和寿命。
2.加工精度：飞机部件的加工应保证精度，确保部件之间的配合和连接的可靠性。
3.装配质量：飞机的装配应保证质量，确保飞机的整体性能和稳定性。
4.质量控制：制造过程中应建立严格的质量控制体系，确保每一台出厂的飞机符合质量要求。
六、试验标准1.环境适应性试验：应对飞机进行各种环境条件下的试验，包括高温、低温、高湿度等，以验证飞机的性能和稳定性。
2.系统性能试验：应对飞机的各个系统和部件进行性能试验，包括武器投放、导航精度等，以确保其符合作战要求。
3.故障模拟试验：应对飞机的故障模式进行模拟试验，以验证飞机的故障应对能力和修复能力。
4.试验结果评定：应对试验结果进行科学分析和评定，以确保飞机的各项性能指标符合设计要求。
隐身技术的名词解释
隐身技术的名词解释隐身技术，也被称为隐形技术，是指一种能够使人、物或设备在视觉、声音或其他感知方式上变得不可察觉或难以侦测的技术。
这一技术通常应用于军事、安全、侦察、情报收集以及其他隐秘行动中，旨在保护人员和设备，增强作战力量的效能。
隐身技术最早来自军事领域，其中最著名的应用是隐身飞机。
这些飞机采用了一系列设计和材料创新，以降低雷达、红外、视觉等感知系统的探测能力。
其中，采用雷达吸波材料，如RAM（复合吸声材料）和雷达吸收涂层，能够有效地吸收和消除从雷达系统发出的信号，使得飞机在雷达屏幕上呈现较小的截面。
此外，还有隐身结构设计，如减少外部突出构件、采用斜面以及使用充气背负结构，可以在阻止飞机发生反射、散射和折射的同时，减小飞机对电磁波和声波的敏感程度，使其在雷达、红外和声学系统中不易被探测到。
除了飞机，隐身技术还被广泛应用于其他领域，如军舰、潜艇、步兵装备、无人机等。
隐身技术在航空航天、海洋、陆地等战场环境中都发挥着重要作用。
在敌人不易察觉到自己存在的情况下，作战单位能够更好地执行任务，取得战斗优势。
除了军事领域，隐身技术也在其他领域得到应用和探索。
在民用航空中，隐身设计可以降低飞机的雷达截面积，减少雷达波对机体的反射和散射，提高飞行器的隐形能力，增强安全性。
此外，还有一些探索隐身技术在汽车、建筑物、服装等领域的应用，以提供更好的保护和隐私。
隐身技术的发展离不开科技的进步和创新。
隐身技术涉及许多学科领域，如材料学、结构学、雷达技术、电磁学等。
与此同时，隐身技术的研究也推动了相关学科的发展。
科学家和工程师们通过不断探索新材料、设计新结构和改进传感器技术，不断提高隐身技术的性能和应用领域。
然而，隐身技术并非完美无缺。
虽然隐身技术可以减小目标在某些感知系统中的探测范围，但并不能完全消除探测的可能性。
随着技术的进步，也会有新的感知技术和方法被开发出来，从而提高对隐身目标的探测能力。
此外，在实际战斗和使用中，隐身技术还面临一系列实践问题，如维护、保养、成本等方面的挑challenge。
某战斗机气动隐身分析与改型
0. 015 5
5
0. 221
10
0. 429
15
0. 64
20
0. 811
三翼面 战斗机 mz
1. 28 0. 609 - 0. 037 9 - 0. 706 - 1. 39 - 2. 12 - 2. 78
翼身融合 战斗机 CL
- 0. 385 - 0. 19 0. 007 7 0. 212 0. 42 0. 632 5 0. 831
- 10
8 842. 72
8 602. 45
内，都有很强的后向反射，所以笔者认为可以将
-5
8 782. 25
8 389. 24
腹鳍做成两个对称的斜置腹鳍，垂尾改为两个对
0
6 452. 78
7 334. 36
称的斜置立尾，以减少侧面 RCS 值。
5
8 430. 47
8 265. 55
10
8 550. 61
摘 要：通过对普通翼面飞机和翼身融合飞机的气动隐身分析，得出翼身融合飞机升力系数提高、焦点前移、 RCS 值明显下降。文章在最后提出了合理的进一步改进措施。
关键词：气动特性；隐身特性；翼身融合
中图分类号：V218
文献标识码：A
An Analytical Study of Two Aerodynamic Configurations For Low RCS for a Fighter Aircraft
（3） 表面涂覆雷达波吸收材料。
防能力和生存力的主要是雷达和红外隐身，影响
根据上述要求，又由于机身与机翼在雷达波
最为重要和技术最为复杂的是雷达隐身。雷达隐 侧视方位形成近似角反射器，因而会产生强散射
身性指标是雷达散射截面（ RCS）的大小，隐身设 回波，因此，改进机身与机翼过渡形状是改进隐
机载设备结构隐身研发
机载设备结构隐身研发随着科技的发展，声达、雷达、红外等探测系统发现、跟踪目标的能力越来越强，新型远程雷达、先进探测系统和精确制导武器的技术飞速发展，也使得空间战场环境变得更加复杂。
如何在满足各种力学特性的前提下，提高飞机突防能力和战场生存能力，是各国军方一直致力解决的问题，而战场生存能力的重要标志之一就是飞机自身的隐身能力。
安装在飞行器外表面的机载设备作为内部系统与外界的连接环节，其功能是保护组件内部结构，有效隔离外界影响，具有对多波段雷达探测的隐身能力，同时降低对飞行器气动性能的影响。
机载设备作为飞行器外表面的一部分，它的存在必然对飞行器的整体隐身特性造成影响，因此，隐身指标是机载设备设计的重要约束条件，在这类机载设备的结构设计过程中，除了要考虑气动特性和强度要求以外，还要通过对机载设备外形、结构细节进行巧妙设计，尽量减少对雷达波的反射，降低组件信号特征，使其满足隐身指标要求。
本文主要围绕机载设备中与隐身要求相关的组件结构设计，从结构设计、仿真分析、测试验证等几个方面，开展针对雷达波的隐身设计技术研究。
1雷达波隐身原理麦克斯韦提出的涡旋电场和位移电流的概念，揭示了自然界变化的电场和变化的磁场能够相互激发，形成统一的电磁场整体，而变化的电磁场在空问的传播就形成了电磁波。
根据麦克斯韦电磁场理论的基本方程，可以解决给定条件下电磁波传播和辐射问题…。
雷达波是一种电磁波。
雷达波照射在物体上会形成反射波、绕射波、爬行波等多种电磁散射。
若这些散射波被敌方搜索系统捕捉到，就会勾勒出我方目标的大致形态和方位，散射波的强度越大，越容易被捕捉。
描述雷达波散射强弱的指标就是雷达散射截面，是指目标对入射雷达波呈现的有效散射面积(RadarCrossSection，RCS)。
式(1)为雷达散射截面计算公式式中：E为入射雷达波在目标处的电磁场强度；。
为目标散射波在雷达处的电磁场强度；为目标所呈现的有效散射面积；R为目标到雷达天线的距离；R∞为目标处的入射波和雷达处的散射波都具有平面波的性质。
飞机隐身能力的思考
对于飞机隐身能力的思考军用飞机的隐身性能是其生存力的一个重要指标，外形隐身以及隐身材料的应用是飞机隐身的重要措施。
然而，单独应用外形隐身技术和隐身材料不能同时兼顾飞机的飞行性能和周围环境对其的影响，因此采用两者结合的隐身结构便成为解决这个问题的另一种重要途径。
隐身结构是一种结合低可探测外形飞机的复杂曲面形状和部位，由非金属结构材料与吸波材料、透波材料及其他材料共同构成的承载复合吸波结构，这样就可以使减小飞行器电磁散射的手段扩展到整个机体，在满足外形和结构要求的前提下扩大了隐身材料的应用范围。
利用结构内部几何与填充吸波材料电磁参数的可调整性，经过一定的优化可以得到隐身效果良好的机翼。
已有的研究表明，吸波电磁参数对隐身结构的电磁散射特性影响很大，同时，吸波材料厚度和劈尖角度的变化也对隐身结构的雷达RCS有一定的影响。
鉴于此，我们在进行隐身结构机翼的优化设计时，以劈尖角度，3层吸波材料的第一层和第三层的厚度3个参数为设计变量，其中3层吸波材料的电磁参数分别为ε1'=1.29，tanδ1=0.23，ε2'=1.34，tanδ2=0.26，ε3'=1.66，tanδ3 =0.40。
吸波材料采用发泡泡沫塑料，其电磁参数可通过添加适量的碳粉进行调节。
ε1'，ε2'，ε3'分别为3种填充材料的介电常数，tanδ1，tanδ2，tanδ3分别为它们电磁损耗角正切。
采用矩量法（Method of Moment，MOM）对上述隐身结构进行数值模拟，矩量法是离散积分方程数学表达形式的离散化方法，由于积分方程自动满足辐射边界条件，因而尤为适合求解如散射和辐射等开域问题。
和传统的处理电小和中等电尺寸问题的积分方程和微分方程方法相比，对于RCS问题，MOM及其快速算法具有精度高、未知量少等优点，成为这一类方法的首选。
为了初步考察所采用隐身结构对机翼的RCS缩减的效果，首先对全金属机翼和一个采用隐身结构的机翼的电磁散射特性进行了计算。
飞行器隐身技术
进入座舱内。 • 镀膜不影响舱盖的透明度，既保证了飞行员的视野又可以降低RCS值。
F-117座舱盖
控制散射方向，使散射能量集中在雷达威胁区域之外
• 将飞机的主要散射能量偏离雷达的威胁区域，从而来 降低飞机的后向散射能量，降低雷达发现飞机的概率。
• 任一目标的RCS可用一个各向均匀辐射的等效反射器的投 影面积（横截面积）来定义，这个等效反射器与被定义的
目标在接收方向单位立体角内具有相同的回波功率。
任意形状
相同的RCS
球
RCS的数学表达式
相同
R 任意形状
RCS
球
目标截获的功率
符号定义：
Ii：目标处入射波的功率流密度 Ir：在接收机处散射波的功率流密度 A：接收天线的等效面积 R：表示目标到接收天线的距离 Ω：表示空间立体 Ω=A/R2：从目标看接收天线所张的
• 降低目标和背景的可见光反差
上下表面的迷彩不一致
向下看不见
向上看不清
红外抑制--吸热冷却装置
• 降低目标和背景的热辐射反差 • 分形技术
I like this
3—5微米的喷流热辐射抑制 8--12微米的分形技术
夜间拍摄的红外图象
噪声控制
• 直升机的噪声控制问题 • 低空低速无人机的噪声控制问题 • 潜艇的的噪声控制问题
Es Ei
2
lim
R
4R 2
Hs Hi
2
单站RCS与双站RCS
单站雷达 双站雷达
影响RCS的因素
• 目标材料的电性能 • 目标的几何外形 • 目标被雷达波照射的方位 • 入射波的波长 • 入射场极化形式和接收天
空气动力学瞬态效应在飞机设计
空气动力学瞬态效应在飞机设计一、空气动力学瞬态效应概述空气动力学是研究空气与物体相互作用的科学，特别是在飞行器设计中，空气动力学瞬态效应是一个重要的研究领域。
瞬态效应指的是在极短时间内，飞行器与空气相互作用引起的动态变化。
这些变化对飞行器的性能和安全性有着深远的影响。
本文将探讨空气动力学瞬态效应在飞机设计中的重要性、挑战以及实现途径。
1.1 空气动力学瞬态效应的核心特性空气动力学瞬态效应的核心特性主要包括以下几个方面：快速变化、复杂性、不确定性。
快速变化是指在极短时间内，飞行器与空气相互作用引起的动态变化。
复杂性是指这些变化涉及多种物理现象，如气流分离、激波形成等。
不确定性是指这些变化受到多种因素的影响，如飞行器的形状、速度、飞行环境等。
1.2 空气动力学瞬态效应的应用场景空气动力学瞬态效应在飞机设计中的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 起飞和降落：在起飞和降落过程中，飞机需要快速改变其飞行状态，这时空气动力学瞬态效应对飞机的性能和安全性有着重要影响。
- 机动飞行：在机动飞行过程中，飞机需要进行快速的转向和速度变化，这时空气动力学瞬态效应对飞机的操控性和稳定性有着重要影响。
- 高速飞行：在高速飞行过程中，飞机会面临激波、激波边界层相互作用等复杂的空气动力学问题，这时空气动力学瞬态效应对飞机的气动性能和结构强度有着重要影响。
二、空气动力学瞬态效应的分析方法空气动力学瞬态效应的分析是一个复杂的过程，需要采用多种方法和技术。
以下是一些常用的分析方法：2.1 数值模拟方法数值模拟是研究空气动力学瞬态效应的重要手段。
通过数值模拟，可以模拟飞行器在不同飞行状态下的空气动力学行为，预测其性能和安全性。
常用的数值模拟方法包括：- 有限元方法：通过将飞行器和空气划分为大量的小元素，计算每个元素的物理量，从而得到飞行器的空气动力学特性。
- 计算流体动力学(CFD)：通过数值计算，模拟飞行器周围空气的流动，预测飞行器的空气动力学特性。
超音速战斗机气动隐身设计
现代化战斗机是一个由多方面因素综合作用所构成的整体，每一代战斗机的出现除了代表着在航空技术上所获得的发展之外，更加重要的是对战斗机的战术应用认识上的提高。
战斗机在设计之初所确定的技术指标和使用方式决定了飞机的整体设计特点。
随着科技的发展，在"先敌发现、先敌开火、先敌摧毁"作战思想的牵引下，战斗机已经发展到了以F-22、F-35为代表的第四代，其“超音速巡航、超机动性、隐身、可维护性”的特点已经成为第四代超音速战斗机事实上的划代标准。
战斗机的现代化改进虽然在技术上可以得到一定的发展和完善，但是由使用方式决定的固有设计特点却无法依靠技术改进来进行调整，第二代战斗机无论进行任何形式的改进也无法达到第三代战斗机的标准，以第三代战斗机的设计也根本不可能具备发展成第四代战斗机的基础条件。
因此，面对F-22、F-35 我们应该选择设计满足超音速、高隐身、高机动的第四代战机来与之抗衡，而不能幻想通过对现有机型进行优化改进就能与F-22、F-35为代表的第四代飞机及其他具有类似特点的飞行器进行抗衡和拦截。
由此，我们可以研究分析一下F-22、F-35以及早期阶段的YF-22和被淘汰出局的YF-23,从它们的设计特点上大致勾勒出我们所需要的能与之相抗衡的战机整体布局。
图1 F-22三面图整体上看，F-22、F-35以及之前的YF-22、YF-23都没有采用鸭式布局，主要原因是配平问题和隐身问题。
从配平角度看，为了实现有效的俯仰控制，鸭翼就无法配平机翼增升装臵产生的巨大低头力矩，为了配平增升装臵，鸭翼就要增大，这样对机翼的下洗也会随之增大，反而削弱了原来的增升效果；同时为了防止深失速，还可能需要增加平尾；大鸭翼也很难满足跨音速面积率的要求，这样就增大了超音速阻力不利于超音速巡航。
从隐身角度看，隐身设计的一个很重要的原则是要尽量保证机体表面的连续，而鸭翼恰恰是机身的不连续处，其位臵大小平面形状很难匹配。
飞行器隐身技术研究及应用分析
飞行器隐身技术研究及应用分析随着科技的不断发展，飞行器的设计与应用也不断进步。
其中，飞行器隐身技术在目前的军事和民用航空领域中应用越来越广泛，成为了科技研究、技术应用和谋略设计上不容忽视的重要方面。
一、飞行器隐身技术研究和发展概述隐身技术是通过减小目标物体在雷达和红外回波等方面所产生的物理现象的方法，使目标物体尽可能的避免被探测和发现。
其中，飞行器隐身技术是基于工程的方法，采用折射、反射、吸收等方法来降低目标物体的信号强度和散射截面积。
在二战期间，飞机在战场上被敌方雷达发现并追踪成为了飞行员生命中的致命威胁。
为了解决这一难题，人们开始思考和研究有关飞机隐身技术并提出了其设计原则。
经过多年的努力，美国和苏联在20世纪80年代实现了飞机隐形设计的实用化，在研究领域中也形成了自己的学科体系。
二、飞行器隐身技术的应用领域在现代军事上，飞行器隐身技术可以为隐蔽作战、拦截侦察、攻击预警和信息侦察等目标提供更好的保障。
与此同时，在民用航空领域中，飞机隐身技术也得到了广泛的应用，如提供更安全更省油的运输、更绿色的环保出行等方面。
三、飞行器隐身技术的技术手段飞行器隐身技术的技术手段主要有折射、反射和吸收。
折射技术是指将雷达波束分散来避免散射的现象，这就要求制造出能够将信号巧妙地导向其他方向的材料；反射技术是指制造一个能够将信号反向散射的表面，从而避免雷达探测的目标；而吸收技术是指将能量吸收掉而不反射的材料，降低目标物体的信号强度和散射截面积。
四、飞行器隐身技术的未来发展未来，飞行器隐身技术的研究和发展将越来越重要。
先进的材料科技和计算机科技的不断更新将使飞行器隐身技术更加复杂和有效。
未来的隐形飞机将具有高度的转向灵活性、超音速侦察和预警的能力、高精度武器的投射能力和更长时间持续的后勤支持能力等。
同时，飞行器隐身技术的未来发展将向着多式联合和多功能综合的方向不断前进，以满足更加复杂多变的现代战场需求。
总之，飞行器隐身技术的研究是一个高度复杂、充满挑战和机遇的领域，其应用涵盖了广泛的军事和民用领域，对国家的科技和战略优势有着举足轻重的作用。
隐身技术在战斗机中的应用研究
隐身技术在战斗机中的应用研究在现代战争中，隐身技术已经成为了一项非常重要的技术。
尤其是隐身战机已被各军事大国作为组成空袭力量的核心。
然而，隐身技术本身并不是一个简单的技术。
下面，我们来详细探究一下，隐身技术在战斗机中的应用研究。
一、隐身技术的背景第一代隐身技术最早发展到上世纪七十年代，主要应用于战略轰炸机。
从上世纪八十年代开始，隐身技术发展迅速，形成了以F-117A轰炸机、B-2轰炸机、F-22战斗机为代表的第二代隐身战机。
第三代隐身战机，如美国的F-35和俄罗斯的T-50正在研制中。
这说明，不断发展和完善隐身技术已经成为了现代空战的趋势。
二、隐身技术的原理隐身设计的基本原理是通过减少反射、散射和光学目标来降低雷达和光电设备探测截面积和信号强度，使飞机在战场上免于遭到探测与攻击。
因此，隐身战机的设计要从飞机的主要探测途径即雷达和红外探测器中获得的反射和辐射入手。
通过减少飞机所反射和散射的电磁波和光波能量，进而降低飞机的探测能力，达到成为隐形飞机的目的。
三、隐身技术在战斗机中的应用1. 隐身机身设计在战斗机的设计中，为了降低雷达探测截面积，其机身结构通常采用“平面结构”、“幅面”、“翼角变化”、“平尾”等，以尽可能地降低内部反射等因素，来减少雷达反射信号，任何一处的设计都要经过很多次的实验验证和优化，来达到精度极高的要求。
2. 隐身喷油嘴大型喷气式战斗机的喷油嘴在起飞、飞行和缩回时均会发生较大的扰动，这些较大的扰动易被雷达探测到。
因此，针对这个问题，喷气式战斗机通常采用隐身喷油嘴技术，对喷油嘴进行隐身设计，并在起飞、飞行和缩回时进行编程控制，以降低雷达反射截面积。
3. 隐身电子设备由于电子设备的辐射会产生电磁波，让战斗机更容易被雷达捕捉、定位，并导致更严重的伤害。
为了降低这种电子设备的辐射辐射照亮，均要进行隐身设计，且必须保证正常作战所需的电子系统功能不受损失。
四、未来隐身技术发展趋势随着科技的不断发展，未来隐身技术的发展趋势将会是加强多波段隐身能力，进一步提高战机隐身性能，同时，新技术还将投向战斗机的全部领域，尤其是在隐身座舱，应用虚拟现实（VR）技术来实现驾驶员的智能化和信息化，减轻驾驶员的作战压力。
飞行器的材料与结构设计
飞行器的材料与结构设计随着航空技术的不断发展，飞行器的种类与性能也不断提高，其中材料与结构设计的优化也成为航空技术发展的关键之一。
在设计飞行器的过程中，材料与结构的选用与设计直接影响到飞行器的飞行性能以及安全性。
本文将从飞行器的材料与结构两个方面进行论述。
1. 材料设计飞机的材料选择一直是飞机设计中的关键问题。
材料的性能直接影响着飞机的重量、强度、疲劳寿命、耐高温和耐腐蚀能力等。
对于商用飞机和军用飞机，材料设计还需要满足一定的防弹和隐身能力要求。
常见的飞机结构材料包括铝合金、钛合金、复合材料以及新型金属材料等。
铝合金作为一种重要的结构材料被广泛应用于飞机的结构中。
它的强度和刚性在一定范围内可调，可以通过热处理等方式调整材料的性能。
由于其密度较小，可以在一定程度上减小飞机的重量。
但是，铝合金的疲劳寿命较短，腐蚀性能不佳，随着材料的疲劳裂纹增长，其强度和刚性很快会下降。
钛合金材料具有强度高、比强度大、刚性和耐高温性能好等优点，因此在飞机的结构中也得到了广泛应用。
钛合金材料密度较大，早期采用过多的钛合金材料构造的飞机较为笨重。
随着材料制造的技术的不断提高及空气动力学的优化技术成熟，钛合金材料逐渐成为飞机结构设计的主流材料。
然而，钛合金材料的开发难度较大，制造成本相对较高，对材料的加工技术以及热处理工艺要求高，难以进行大规模生产。
复合材料是一种将不同材料的性能相结合，以期获得更高性能的一种新型材料。
相对于传统材料，复合材料的密度更低、强度更高、耐疲劳性能更强。
由于其优异的性能和优秀的防腐蚀、绝缘等性能，复合材料已成为高端航空材料中的主力之一。
在现代商用飞机和军用飞机中，越来越多的零部件采用了复合材料。
在材料的设计上，需要根据不同部位的需求来选择合适的材料。
通常整个飞机都需要保持一定的强度和刚度，但是受重量影响，每个区域采用的材料也不尽相同。
例如，尾翼上需要保证足够的强度和稳定性能，通常采用钛合金材料。
而机身和机翼等需要较大区域的支撑，为达到较大刚性和优异承载能力，常常使用铝合金、高强钢等材料。
第十章飞机外形隐身设计
第十章 飞机外形隐身设计由于军事上的需要和现代科学技术的不断发展，针对飞行器的探测技术日益完善。
不仅在地面上有强大的雷达网，在空中有预警机，而且在太空还有战略预警系统，对飞机在战争中的生存力构成了严重的威肋。
因此，飞机隐身性能已成为军用飞机生存力的一个重要指标。
隐身技术的目的就是降低飞行器在战争环境中被发现的概率从而提高生存力。
而飞机隐身设计就是要求在飞机设计的各个阶段运用隐身技术来有效地控制和减小飞行器的目标特征，使所设计出的飞机能满足机隐身性能要求。
现在，隐身设计已成为军用飞机设计的一个重要方面。
飞机隐身技术所研究的内容，总是对应于某种探测手段而言的。
因此，可以按所针对的探测方法，分为抗可见光探测、抗声波探测、抗雷达探测、抗红外和抗激光探测等方面的隐身技术。
因当前的防空体系是以微波雷达探测和红外探测为主，本章主要介绍与飞机总体设计有关的抗雷达探测的隐身技术和抗红外探测的隐身技术。
§10.1 雷达散射截面由于雷达隐身技术可简单地归结为雷达散射截面的减缩技术，因此雷达散射截面是隐身设计中最为重要的概念。
而关于飞机雷达散射截面的分析、计算和测试的方法则是减缩雷达散射截面的基础。
雷达散射截面的英文是Radar Cross Section，通常简称RCS，它是度量目标在雷达波照射下所产生的回波强度的一种物理量。
从直观的物理意义上讲，任一目标的RCS 可用一个各向均匀辐射的等效反射器的投影面积（横截面积）来定义，这个等效反射器与被定义的目标在接收方向单位立体角内具有相同的回波功率。
为了更加形象地说明RCS的意义，我们举一个简单例子。
用一个半径为a的导体圆球代替一个任意目标，如果在同一雷达波照射下，圆球收接雷达波功率后再均匀辐射的电场或磁场强度和任意目标的回波（后向散射波）的电场或磁场强度相等的话，那么这个圆球的最大横截面积πa 2就称为该任意目标的RCS。
习惯上用σ来表示雷达散射面RCS的量值，RCS具有面积量纲。
航空材料的研发与应用现状
航空材料的研发与应用现状航空工业的发展离不开先进材料的支持，航空材料的性能和质量直接影响着飞机的安全性、可靠性、经济性以及飞行性能。
随着科技的不断进步，航空材料的研发和应用也在不断取得新的突破。
航空材料的种类繁多，包括金属材料、复合材料、高分子材料等。
金属材料如铝合金、钛合金、高强度钢等，在航空领域一直占据着重要地位。
铝合金具有良好的加工性能和轻质高强的特点，广泛应用于飞机的机身结构。
钛合金则具有更高的强度和耐腐蚀性，常用于发动机部件和高温区域。
高强度钢在一些关键承力部位发挥着重要作用。
复合材料在航空领域的应用日益广泛，特别是碳纤维增强复合材料。
这种材料具有比强度高、比模量高、抗疲劳性能好等优点，能够显著减轻飞机的结构重量，提高燃油效率和飞行性能。
例如，在现代飞机的机翼、机身等部位，大量采用了碳纤维复合材料。
高分子材料在航空领域也有不少应用，如橡胶密封件、塑料零部件等。
此外，一些新型的高分子材料如聚酰亚胺等，具有优异的耐高温性能，可用于制造发动机内部的零部件。
在航空材料的研发方面，科研人员面临着诸多挑战。
首先是性能要求的不断提高。
飞机在飞行过程中要承受各种复杂的载荷和环境条件，如高温、高压、高速气流等，这就要求材料具备高强度、高韧性、耐高温、耐腐蚀等性能。
其次是轻量化的需求。
减轻飞机的重量可以降低燃油消耗，提高飞行效率，因此研发轻质高强的材料一直是航空材料研究的重点。
再者是可靠性和耐久性。
航空材料必须具备极高的可靠性和耐久性，以确保飞机的安全飞行。
为了满足这些要求，研发人员采用了多种创新的方法和技术。
在材料设计方面，利用计算机模拟和仿真技术，可以在实验之前对材料的性能进行预测和优化，从而减少实验次数，提高研发效率。
在制备工艺方面，先进的加工技术如 3D 打印、激光加工等，为制造复杂形状的零部件提供了可能。
同时，表面处理技术的不断改进，也能提高材料的表面性能，增强其抗腐蚀和耐磨能力。
在航空材料的应用方面，不同类型的飞机对材料的要求也有所不同。
飞机隐身技术的原理和应用
飞机隐身技术的原理和应用1. 引言飞机隐身技术（Stealth technology）是一种通过减小飞机对雷达、红外线和其他探测器的探测概率，从而使飞机具有较高的隐形性能的技术。
隐身飞机在战争中具有重要的战略优势，可以有效降低飞机被敌方探测和攻击的概率，提升飞机在战场上的生存能力。
2. 隐身技术的原理2.1 雷达隐身原理雷达探测是目前最常用的对飞机进行探测的手段之一。
隐身飞机通过以下几个方面实现对雷达的隐身：•减小雷达反射截面积（RCS）隐身飞机采用设计和材料，以减小飞机对雷达波的反射，从而降低雷达探测到飞机的概率。
例如，采用倾斜面、平滑的外形和低反射材料等。
•减小雷达反射截面积的频率依赖性隐身飞机通过选择材料和设计飞机结构，降低对特定频率的雷达波的反射，使其在不同频率的雷达波的反射特性差异化，从而减小被雷达探测的概率。
•减小雷达反射角度隐身飞机尽量采用平滑的曲线外形，减小飞机的壁角，以减小雷达波在入射时的反射角度，从而减小被雷达探测的概率。
2.2 红外线隐身原理红外线探测是另一种对飞机进行探测的手段。
隐身飞机通过以下几个方面实现对红外线的隐身：•排气口的隐身设计隐身飞机采用特殊的设计，以减小排气口的温度和红外线辐射的强度，从而降低被红外线探测到的概率。
•使用红外吸收材料隐身飞机采用特殊的红外吸收材料覆盖飞机表面，以减小红外辐射的反射，从而降低被红外线探测到的概率。
3. 隐身技术的应用3.1 军事领域的应用在军事领域，隐身飞机在战争中发挥了重要的作用。
其应用包括但不限于以下几个方面：•攻击任务隐身飞机可以携带大量武器，对敌方目标进行精确打击，提高攻击的效果和命中率。
•侦察任务隐身飞机具有较高的隐蔽性，可以悄悄接近敌方领空，进行侦察任务，收集情报信息。
•防空任务隐身飞机具有较强的生存能力和躲避敌方防空系统的能力，可以执行防空任务，并对敌方飞机进行拦截和击落。
3.2 民用领域的应用隐身技术在民用领域也有一定的应用价值，包括但不限于以下几个方面：•增加飞行安全隐身飞机可以减小被雷达和红外线探测的概率，降低发生意外的风险，提高飞行的安全性。
隐身技术
隐身技术又称目标特征控制技术或低可探测性技术，即一种很难被探测或被敌发现的距离很短的技术，这意味着在战场上自己可以先敌发现，先敌攻击，占据先机。隐身技术可分为无源隐身（又称被动／消极隐身）和有源隐身（又称主动/积极隐身）技术两大类。前者尽量减少目标本体的可探测信息特征，主要是通过降低飞行器自身的电磁、红外、可见光、声音等可探测特征，使敌方各种探测系统不能提前发现或发现概率很低，发现距离缩短，即使被发现，其防御系统也已来不及做出反应。而后者主要是采用有源或无源的电子干扰以及光电对抗等方法来欺骗、干扰、迷惑、阻断对方的探测系统，减少被敌雷达、红外、可见光等各种探测系统发现的可能。由于目前侦察探测系统有雷达、红外、可见光、电子、声波等探测系统，所以隐身技术也相应地包括反雷达、反红外、反可见光、反电子、反声波探测等隐身技术。其中反雷达占主要部分，其次是反红外，然后才是反可见光等。本专题将重点介绍飞行器的反雷达隐身技术，其次介绍飞行器的红外隐身技术和可见光隐身技术，反雷达隐身技术又分被动隐身技术和主动隐身技术两部分。
此外，背部进气道在大迎角机动时气流畸变严重，不利于发动机稳定工作，因此不适于在高机动性飞机上使用，如攻击机和轰炸机。而对于那些既要求有良好的隐身性又在经常采用大迎角机动的战斗机，则采用进气口斜切的双斜面外压式楔形进气道，如F-22或F/A-18E用战斗机上的CARET进气道，或者像F-35那样带有附面层分离鼓包的 DSI 进气道。而对于一些超低空突防的飞行器，由于探测雷达大部分是在它的前方或前上方，所以其进气道、尾喷管、排气口等设计与前者相反，如“战斧”超低空巡航导弹等。
外形设计对飞机隐身性能影响分析
（ 哈尔滨工业大学 航天学 院 ， 哈尔滨 １００ ） ５０ １
也 Ｏ 受关注。文中着重讨论并分析 了如何通过有效外形设计措施 ， Ｃ ｅ 一 段也备 降低飞机主要威胁方向雷达电
磁 波 的反射 ， 而 降低其 被 雷达 等探 测 源截获 的 风险 。 从
摘
要： 飞机的隐身技术是一个多学科交叉的技术领域 ， 措施 多样 ， 外形设计作为其 中的一项重要手
收 稿 日期 ：０ ７— ７— ２ 修 回 日期 ：０ ７— ９— ０ ２０ ０ ２ ； ２０ ０ ２
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第４卷 第５ ７ 期 ２０ ０ ７年 １ Ｏ月
国 讥 技
Ｔｅｅ ｏ ｌ ｃ ｍｍｕ ｉａ ｉｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｎ ｃ ｔ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ｏ
Ｋｅ ｏｄ ：ｅｌ ｉｒｆ；ｏｔ ｒ ｔ ｌ ；ｃｎｏｒｄｓ ； ａａ ｃｏｓｓｃｉ Ｒ Ｓ ｙｗ ｒｓｓ ａ ａ ｃａ ｃｎｏ ｅ ｔ ｏｔ ｅｉ ｒｄ ｒｓ ｅｔｎ（ Ｃ ） ｔ ｔ ｒ ｔ ｈ ｕ ｓａ ｈ ｕ ｎ ｇ ｒ ｏ
１ 引 言
从美 军奇袭 巴拿马到第一次海湾战争、 科索沃 战争、 再到最近的伊拉克战争 ， 来无影去无踪的隐身 飞行器在现代历次高技术局部战争中的作用业 已充
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第４ ７卷 第 ５期 ２０ ０ ７年 １ ０月
文章编 号 ：０ １～ ９ Ｘ（ ０ ７ ０ ０ ５ ０ １０ ８ ３ ２ ０ ） ５－ １ ３－ ３
Ｖｏ ． Ｎｏ ５ １４７ ．
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外形设 计对飞机 隐身性能影 响分析
Ｖｏ ． Ｎｏ． １４７ ５
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隐身 、 红外 隐身以及光电隐身等技术领域 。 雷达 是 当前用 于 飞机远 距离 探 测和 跟踪 的主要 手段 ， 对于飞机的安全构成的威胁最 大 ， 因此 ， 对雷 达辐射电磁波 的隐身是飞机 隐身设计 的首要 内容 ，
飞行器隐身技术研究与实现
飞行器隐身技术研究与实现隐身，即隐形，是飞行器技术中的一个非常重要的概念。
它在军事和民用领域都有着广泛的应用。
如今，随着战争方式的变化，隐身技术越来越成为了军事领域的重要议题。
在这篇文章中，我们将探讨飞行器隐身技术的研究与实现。
1. 隐身技术的基本概念和意义隐身技术是一种为了提高飞行器隐蔽性能而开发的技术。
隐身性能是指飞行器在空间中不容易被探测出位置和动向，从而增加飞机的生存能力和机动性。
隐身技术主要可以分为三步：减少雷达反射体积，减少雷达截面积，以及减少红外辐射。
隐身技术的研究与实现在现代军事领域中变得越来越重要。
飞行器隐身性能的提升可以增强空天作战的能力，在未来战场中可能扮演着关键角色。
2. 飞行器隐身技术的要求飞行器隐身技术的要求十分严苛。
它需要保证在各种自然环境下都能够有效地减少雷达反射和红外辐射，并在大气中高速飞行的情况下不失去稳定性。
此外，隐身技术还需要考虑到飞行器的结构参数，材料选择和成本控制。
3. 飞行器隐身技术的实现方法飞行器隐身技术的实现需要结合多种手段。
其中，最为常见的是使用特殊材料、结构和涂料。
这些材料和涂料可以在不改变飞行器原有性能的情况下减小雷达反射和红外辐射。
另外，飞行器的结构形状也需要进行优化。
例如，将几何形状进行修改、调整或使用各种视觉假设进行设计，均可以有效地改善飞行器的隐形性能。
除此之外，飞行器还可以使用干扰机构。
干扰机构可以产生电子噪声、烟雾和红外光源等干扰信号，从而干扰敌人的雷达和红外探测设备。
4. 飞行器隐身技术的广泛应用目前，飞行器隐身技术已经得到了广泛应用。
在军事领域中，飞行器的隐身性能对执行各种侦察和攻击任务非常重要，这在战斗机、轰炸机、导弹和巡航导弹中都有应用。
在民用领域中，隐身技术的应用也越来越广泛。
例如，隐身型无人机可以用于野外勘探、环境监测和农业喷洒等。
5. 飞行器隐身技术的未来发展随着技术的不断发展，飞行器隐身技术也不断更新和改进。
在未来，隐身技术将会成为飞行器设计中不可或缺的组成部分。
隐身技术推动新一代飞行器发展
隐身技术推动新一代飞行器发展
桑建华;周海;陈颖闻
【期刊名称】《航空科学技术》
【年(卷),期】2012(000)003
【摘要】从飞行器的总体、气动、结构、系统、制造和试验等几个方面，讨论雷达隐身技术要求对飞行器设计、制造、成本等带来的挑战。
【总页数】4页(P15-18)
【作者】桑建华;周海;陈颖闻
【作者单位】中航工业成都飞机设计研究所;中航工业成都飞机设计研究所;中航工业成都飞机设计研究所
【正文语种】中文
【中图分类】V218
【相关文献】
1.飞行器射频隐身技术发展 [J], 李军政
2.增强飞行器角闪烁的方法—一种新的飞行器隐身技术 [J], 殷红成;黄培康
3.飞行器射频隐身技术及发展思路* [J], 王琳
4.发展中的飞行器射频隐身技术 [J], 桑建华;陈益邻;
5.发展中的飞行器射频隐身技术 [J], 桑建华陈益邻;
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飞机隐身技术
飞机隐身技术通过这门选修课的学习，我了解到了隐身技术是一种把自己隐藏在暗处，在敌方不易察觉的情况下，对敌方实施突然打击的自我防护技术。
实现战场军事装备隐身化的技术措施多种多样，主要有外形隐身措施、电子隐身措施、红外隐身措施、视频隐身和声频隐身措施等。
电子隐身就是我们通常所说得雷达隐身，以雷达反射信号最小为目的；红外隐身顾名思义就是使红外反射信号最小；视频隐身通常是用各种迷彩色来完成的；声频隐身的关键是减小发动机的噪音，这对低空飞行器非常重要。
飞机隐身技术问世以来，各军事大国一直在竞相发展。
因为现代战争已经离不开隐身技术，隐身飞机在现代战争中发挥着重要作用。
美国的飞机隐身技术发展较快，目前居世界领先地位。
它的F-ll7A、B-2、F-22等隐身飞机代表当今世界隐身飞机的先进水平。
F-ll7A隐身攻击机已投入实战，在局部战争中发挥了重要作用。
第一架B-l 隐身轰炸机已于1993年12月开始服役，空军轰炸机联队装备的B- 2 隐身轰炸机有6 架已具备初始作战能力。
第一架F-22 已于1997年9月7日首次试飞成功，其设计兼顾了超声速机动和隐身特性。
除此以外，在现有隐身飞机的基础上，美国不断开拓新项目的研究，研制新型隐身飞行器以及其他新式隐身装备。
当今的俄罗斯也不甘落后，它已开始研制隐身的轻型多用途第5代战斗机性能与美国的JSF相当。
对飞机隐身而言，减小其雷达的目标特征是最关键的。
雷达装置是一种用高频电磁波束照射目标并同时接受、检测其反射的回波的设备。
军用雷达的波长通常在2~4cm 之间，而目标的尺寸（如飞机、导弹）相对较大，照射波和反射波之间近似遵循几何光学定律。
因此雷达波在立交面之间和内凹处造成雷达回波增强，使目标更容易被发现。
飞机上这类部位有：发动机、机翼与机身之间、垂尾与平尾之间、外挂与机翼之间、座舱等等。
为使雷达波的反射面积（雷达截面积）大大减小，通常采用的方法有：在设计上避免出现在雷达方向上产生强反射的外形；尽量使用非金属材料来代替容易反射雷达波的金属材料；吸收掉照射来的雷达波的能量；消除或遮挡任何可能的反射；美国利用基础工业发达的优势，注重飞机外形设计的改进, 通过大量的低探测性试验确定飞机的外形，再在飞机表面涂上隐身涂料，达到最佳的隐身目的。
苏57正面雷达反射面积为0.5平方，和F22相差5000倍
苏57正面雷达反射面积为0.5平方，和F22相差5000倍苏57是俄罗斯研制的第五代战斗机，隐身是其最重要的性能之一。
然而在这个关键指标上，苏-57的表现却可以用非常差劲来形容。
最近，俄罗斯红星电视台报道称，该机正面的雷达反射面积为0.5平方，这究竟是多么恐怖的一个数字呢？据透露，F-35正面的雷达反射面积为0.005平方，而F-22的这一数值为0.0001平方，我国歼-20的正面RCS值则介于两者之间。
也就是说，苏-57的正面雷达反射面积比这三种飞机中最差的F-35要大差不多100倍，是F-22的5000倍，这意味着它根本就不是一种隐身飞机，仅仅只是“被拍扁的苏-27”。
俄罗斯自己的电视台曝光苏57正面RCS值为0.5值得一提的是，欧洲三种鸭翼战机“阵风”、“台风”、“鹰狮”，正面的雷达反射面积在0.1到1平方米之间，而我国曾经在歼-7II的基础上研制的隐身技术验证机，正面的RCS值为0.1平方米，也就是说身为三代机的歼-7/米格-21，某些角度比五代的苏-57还要隐身。
那么被俄罗斯视为未来希望的苏-57，隐身性能为何如此差呢？这张图也显示苏57的正面RCS为0.5左右首先，如果我们仔细观察，就可以发现一个特殊的现象。
苏-57每次停放在地面上的时候，其主翼前缘翼根的“准鸭翼”总是要耷拉下来，刚好盖住发动机进气口。
而通过此前的一张照片，我们发现了真相，原来从正面可以直接看到苏-57的发动机叶片，这里是雷达波的天然反射体，连三代机都会用S型进气道将发动机叶片遮蔽住，身为五代机的苏-57在这方面却非常不走心，真的是让人“恨铁不成钢”。
苏57正面能够透视到发动机叶片这张照片更加清楚其次，苏-57的制造工艺非常粗糙。
曾经有俄罗斯电视台主持人穿着普通的鞋直接站在这架飞机的背部，从画面上可以看到到处都是可以塞进硬币的缝隙。
实际上，目前俄罗斯所有的苏-57就是在生产苏-35的产线上组装的，制造工艺自然和苏35这些三代机相同，远达不到四代机的要求，这也为其恐怖的雷达反射面积做出了不少的贡献。
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飞行器隐身技术
应用于飞行器设计
雷达隐身技术
红外隐身技术
抗声波隐身技术
减缩RCS
降低红外辐射
降低噪声
抗可见光 隐身技术
RCS 计算和测量 电磁理论
红外辐射 计算和测量 红外辐射理论
噪声分析 计算、测试 声学
光源分析 光强计算 光学
内容
• 对设计技术指标的影响 • 对飞行器构型设计的影响 • 对外形设计的影响 • 对结构设计的影响 • 对系统设计的影响
结构一模型 结构二模型
机翼气动/结构/隐身多学科优化
对细节设计的影响
对系统设计的影响
• Avionics
– Low observable apertures
• • • • Radar Infrared Communications/Navigations Electronics warefare
改变外形参数
网格划分 网格划分
气动特性计算 气动特性计算 否
RCS计算 RCS计算
综合考虑是否最优 综合考虑是否最优 是 优化后外形 优化后外形
基于CAD模型的气动/隐身一体化设计应用
参数化CAD模型
气动计算所需的 剖面节点
RCS计算所需网 格节点和面元
内部容积计算
对外形设计的影响：结构/隐身一体化设计
• Other subsystems and equipment
– Low observable air data sensors – Low observable canopy
结构要求；RCS要求 结构要求；RCS要求变外形参数
网格/单元划分 网格/单元划分
结构强度/刚度计算 结构强度/刚度计算 否
重量计算 重量计算
RCS计算 RCS计算
综合考虑是否最优 综合考虑是否最优 是 优化后结构 优化后结构
几种隐身结构的设计方案
电磁散射数值模拟
对设计技术指标的影响
RCS与雷达探测距离
RCS与先发现对方的时间提前量的关系
对构型设计的影响
• 飞翼 • 翼身融合体 • 斜置双垂尾 • 背部进气道 / S形进气道 • 二元喷管 • 内埋弹舱 • ……
典型隐身构型
对外形设计的影响：气动/隐身一体化设计
气动要求；RCS要求 气动要求；RCS要求 确定飞机初始外形 确定飞机初始外形