世界各国对第四代战斗机的战技要求主要体现在5个方面
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第四代战斗机
世界各国对第四代战斗机的战技要求主要体现在5个方面: 低可探测度, 超强隐形性能; 超强机动性和良好的操控敏捷性; 超声速巡航能力; 较大的有效载荷, 远航程; 短距起降。
隐身要求做为四代机的一个重要指标,主要是为了提高其生存和防御能力而提出的。
而隐身技术的发展日新月异, 成为了各国军事竞相追逐的制高点。
本文借黑丝机成功曝光满月之机,
对小白兔现有的各种已投入实际应用和在研的飞机隐身技术做一次既不全面也不细致的梳
理。
隐身技术又称为低可探测技术, 是通过降低飞机的信号特征, 使其难以被发现、识别、跟踪
和攻击的一种技术。
按照个人习惯的分类方法,隐身技术可大体分为:无源隐身技术,有源隐身技术,新生隐身技术等三大类。
一、无源隐身技术
目前我们所熟知的隐身技术均属此类,其原理是通过对飞机的外形,结构进行巧妙设计和采
用吸波、透波材料等一系列措施,尽量减少飞机对电波、红外波、可见光和声波等能量的反
射或辐射,降低信号特征,从而达到隐身的目的。
目前,各国军队都大量装备了远程搜索和目标指示雷达, 防空导弹和大部分高炮是由雷达引
导攻击,因此,雷达隐身技术成为了飞机隐身技术研究应用的重要方向。
飞机对雷达的隐身性能指标主要是雷达散射截面积(RCS),它是指飞机截获雷达辐射功率后,向雷达接收机天线方向散射电磁波能力的量度。
RCS与许多因素有关, 其中包括目标本身的几何尺寸、形状、材料以及目标视角、雷达频率和电波的极化等。
通常, 目标尺寸越大, 其RCS可能越大, 但许多理论和试验研究都表明, 目标(散射体) 的外形对其RCS的大小影响更显著; 同时, 雷达散射截面积与雷达波长也有关, 当飞机的长度(如翼展) 为雷达波长的一半时, 其雷达散射截面积很大, 也最易被雷达探测到。
目前,降低飞机RCS的常用方法有两种: 外形隐身技术和材料隐身技术。
1. 外形隐身技术
外形隐身技术是最直接有效的手段, 但需要与飞机的气动外形设计相结合。
外形隐身设计可以在一定角域范围内显著减小RCS, 其遵循的主要原则包括:消除角反射器效应的外形组
合; 消除或减少有害散射源; 变后向散射为非后向散射; 由边缘衍射代替镜面反射; 合理使用平板外形及采用有效的遮挡和屏蔽等。
当飞机气动布局和外型确定后,计算电磁学为飞机的RCS 计算提供了方便可靠的手段。
RCS 计算方法总体来说可以分为三大类:高频近似方法、时域法和频域法。
高频近似方法是一类
工程估算方法,其中应用较多的是物理光学法。
物理光学法是将电场或磁场的积分方程简化
为解析表达式的一种方法,其计算速度快,适合工程估算,但对复杂外形特别是进气道等腔
体精度不够。
时域法是模拟电磁波随时间在空间传播的一类方法最有代表性是时域有限差分
Finite difference time domain FDTD 方法时域有限差分方法用差分方式离散Maxwell方程。
其优点是:适合模拟非均匀和各向异性的介质,适合宽带分析,进行一次计算就能获得宽频。