基于面元边缘法的直升机RCS计算与分析
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架 、 弹 对 直 升 机 整 体 Ｒ Ｓ的影 响 ， 得 了一 些减 缩 直 升机 Ｒ Ｓ的 外 形 设 计 方 案 。 导 Ｃ 获 Ｃ
关 键 词 ： 达散 射 截 面 （ Ｃ ）物 理 光 学 法 ； 效 电磁 流 法 ； 升 机 ； 挡 雷 Ｒ Ｓ； 等 直 遮
中 图分 类 号 ： １ Ｖ２ ８ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ ５２ １ （ ０ １ ０ — ４ ９ ０ ｌ ０ —６ ５ ２ １ ） ３０２ —６
Ａｂ ｔａ ｔ Ｃ ｎ ｉｅ ｉｇ ｔ ｅｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔｃ ｆ ａ ａ ｒ ｓ ｅ ｔ ｎ （ Ｓ）ｏ ｅｉｏ ｔｒ ａ ｅ ｄ ｅｍｅ ｈ ｄ ｓｒ ｃ ： ｏ ｓｄ ｒｎ ｈ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｉｓｏ ｄ ｒｃ ｏ ｓｓ ｃｉ ｓ ｒ ｏ ＲＣ ｆｈ ｌ ｐ ｅ ，ａｐ ｎ ｌ ｇ ｔ ｏ ｃ ｅ
１ ａ 所 示 为 加 装 挂 架 、 弹 的某 直 升 机 几 何 模 型 （） 导
图。
等 软件 系统 已经 达到工 程实 用 阶段 ， 以对 复杂 目 可 标 进 行精 确 计 算分 析 ， Ｆ １ ７ Ｆ ２ ， 在 一１ ， 一 ２ ＲＡＨ一 ６等 ６ 飞行器 隐身设 计 中发挥 了不 可替 代 的作用 。
ｍｅ ｈ ｇ ｎ ｒ ｔｏ ｏ ｏ ｌ ｘ ｔ ｒ ｅ ｓ ｃ ｓｈ ｌ ｏ ｔ ｒ ｒ ｏ ｄ ｃ ｅ ｓ ｅ ｅ ａ ｉ ｎ ｆ ｒ ｃ ｍｐ ｅ ａ ｇ ｔ（ ｕ ｈ ａ ｅｉ ｐ ｅ ）ａ ｅｃ ｎ ｕ ｔ ｄ，ａ ｄ ｔ ｐ ｌ ｇ ａ ａ ａ ｏ ｔ ｈ ａ — ｃ ｎ ｏ ｏ ｏ ｙ ｄ ｔ ｂ ｕ ｅ ｔ ｒ ｔ
４０ ３
南
京
航
空
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大
学
学
报
第４ ３卷
法 的研究 和软 件 的研 制 ， 美 国 的 Ｘ ＡＴ Ｈ、 如 Ｐ Ｃ 麦道
公 司 的 Ｃ ＤＤ Ｃ Ａ Ｓ ＡＴ、 班 牙 的 ＲＡ 西 ＮＵＳ和 ＧＲ Ｃ Ｅ Ｏ
建模 ， 到 一个 有 足 够精 度 的 目标 几 何模 型 ， 图 得 如
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（） 加 装 挂 架 、 导弹 的 某 直升 机 模 型 图 ａ
为 此 ， 文 采 用 一 种 工 程 上 实 用 的 近 似 预 估 本
法 ： 物理 光 学法 和 等效 电磁 流法 相 结合 ， 立 了 将 建
一
套基 于“ 面元一 边缘 ” ＲＣ 的 Ｓ计 算 方法 ， 编 制 了 并
（） ２ 电磁计 算 网格 的划 分 ， 一个 复 杂 目标 离 将
散 为 由若 干 个 三 角形 面元 逼 近 的计 算 模 型 ， 图 如
１ ｂ 所 示 为 加 装 挂 架 、 弹 的某 直 升 机 上 表 面 凸 （） 导 台网格 ， 以看 出 由三角形 面元 拟合 的计算 模型 具 可 有 很高 的精 度 。
ｃ ｐｅ ｏ ｔ ｒ；ｓ ｄ ｈａ ｏｗｉ ｎｇ
随着现 代战场 对抗 的 日益 激烈 ， 升机 的作 战 直 环 境更 加严 酷复 杂 ， 高生存 能 力 和作 战效 能 已成 提
为 非 常突 出的 问题 。 达 隐身性 能也 越来 越成 为 直 雷
意义 和实 际价 值 川。
由于保密 等原 因 ， 目前 国外对 于飞行 器外 形 隐 身研 究公 开发 表 的文章 相对较 少 。 西方 国家尤 其美 国从 ２ ０世纪 ７ Ｏ年代 中期 就投 入 了大量人 力和 物力 开 展雷 达 散射 截 面 （ 特别 是 高频 区的 Ｒ Ｓ 计 算 方 Ｃ ）
ｂｙ ｃ ｍ ｂ ｎｉ ｈ ｏ ｉ ｎｇ ｔ ｅ ｐｈｙ ｉａ ｐｔｃ ｎ ｈｅ ｅ ｉ ａ ｅ ｕｒ ｅ ｔ ｓｄｅ ｅ ｏ ｄ．Ｆｉｓ ｌ ｓｃ ｌｏ ｉｓ ａ ｄ ｔ ｑｕ ｖ ｌ ｎｔｃ ｒ ｎ ｓ ｉ ｖ ｌ ｐｅ ｒ ｔｙ，ｇ ｏ ｔ ｉ ｏ ｅ ｎｄ ｅ ｍｅ ｒｃｍ ｄ ｌａ
（） ３ 通过 转换 程 序将计 算模 型转 换成 符合 Ｒ Ｓ Ｃ
计 算程 序所 需要 的 目标拓 扑关 系数 据文件 。
行 机 身 外 形 拟 合 ， 算 了某 直 升 机 的 ＲＣ ； 倩 估 Ｓ乔 等 利 用 计 算 机 图形 算 法 ， 究 了某 直 升 机 Ｒ Ｓ 研 Ｃ
的计 算方 法 。但上 述研究 均未 涉及 挂架 、 弹对直 导 升 机整 体 Ｒ Ｓ特 性 的影 响 。 Ｃ
计 算 电 磁学 Ｌ 也伴 随 着计 算机 技 术 和 数 值计 ４ ］
算 方 法 的发 展 ， 工程 应 用上 越 来 越受 到 重 视 ， 在 如 时 域 有 限 差 分 法 （ Ｄ Ｄ） 时 域 有 限 体 积 法 Ｆ Ｔ 、 （ ＶＴ 和有 限元法 （ Ｅ 等数 值方 法 ， Ｆ Ｄ） Ｆ Ｍ） 但其 对计 算机 软 、 件水 平要求 比较 高 ， 算 时间较 长 。 硬 运
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升 机设计 要求 的一 项重 要指 标 ， 因此 开展 直升 机雷
达 散射 截面 （ Ｓ 的分 析 与研 究 ， ＲＣ ） 有着 重要 的理论
收 稿 日期 ：０ ０１－ ６ 修 订 日期 ：０ １０ —６ ２ １— １１ ； ２ １ －１２
通 迅 作 者 ： 启 军 ， ， 授 ， 士 生 导 师 ， ９ ７ 生 ， — ｉ ｚ ａｑｊｎ ｕ ａｅ ｕ ｃ 。 招 男 教 博 １７ 年 Ｅ ｍａ ：ｈ ｏ ｉ ＠ｎ ａ．ｄ ．ｎ ｌ ｕ
国 内对 于复 杂 目标 的 隐身技 术研 究起 步较 晚 ， 而且 大 多数 是针 对 固定翼 飞 行 器 的雷 达 散 射截 面 的 研究 ， 于 直 升 机这 类 低 速 飞 行 的 军 事 目标 的 对 Ｒ Ｓ研究 并 不 多见 。苏 东林 等 Ｌ 采用 样 条 函数 进 Ｃ ２
Ｊｎ ０１ ｕ ．２ １
基 于 面 元 边 缘 法 的直 升机 ＲＣ Ｓ计 算 与 分 析
蒋 相 闻 招 启 军 徐 国华
（ 京 航 空 航 天 大 学 直升 机 旋 翼 动力 学 重点 实 验 室 ， 京 ，１ ０６ 南 南 ２０１）
摘 要 ： 对 直 升 机 的 雷 达 散 射 截 面 （ ａ ａ ｒ ｓ ｓ ｃｉｎ Ｒ Ｓ 的 计 算 特 点 ， 物 理 光 学 法 和 等 效 电 磁 流 法相 结 针 Ｒ ｄ ｒｃｏ ｓ ｅ ｔ ， Ｃ ） ｏ 将
相 应程序 。在 验证 本文分 析方 法有 效性 的基础 上 ，
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舍 ， 立 了一套 基 于 “ 建 面元 一 缘 ” 边 的分 析 方 法 。在 该 方 法 中， 首先 对 复 杂 目标 （ 直 升 机 ） 行 几 何 建 模 和 网格 划 如 进 分， 然后 通 过 转 换 程 序 ， 取 目标 的拓 扑 结 构 数 据 文件 ； 次 在 考 虑 遮 挡 影 响 下 ， 别 进 行 目标 表 面 散 射 场 和 边 获 其 分 缘 绕 射 场 的 计 算 ； 后 叠 加 获 得 总 的散 射 场 。在 通过 球 板 组合 和 某 外 形 结 构 复 杂 的导 弹 算例 验 证 本 文 分 析 方 法 最 有 效 性 的 基 础 上 ， 某 直 升 机 分 别 沿 方位 角 、 仰 角 和 滚 转 角三 个 方 向 的 ＲＣ 对 俯 Ｓ进 行 了计 算 和 分 析 ， 并研 究 了挂
ｇｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｉ ｒ ｎｓ ｏ ｍａ ｉ ｏ ａ ．Ｓｅ ｏｎ ｙ，ｂ ｏｎ ｉ ｒｎ ｈｅ ｅ ｆ ｃ ｓ ｏ ｈａ ｏｗｉ ｎ ｔａ ｅ ｏｂ ａ ｎ ｄ ｂｙ ｕｓｎｇ ｔａ ｆ ｒ ｔｏｎ ｐｒ ｇｒ ｍ Ｉ ｃ ｄｌ ｙ ｃ ｓｄｅ ｉ ｇ ｔ ｆｅ ｔ ｆｓ ｄ ｎｇ ｏ ＲＣＳ，ｃ ｌ ｕ ａ ｉ ｎｓ ｏ ａ ｌａ ｄ ｉｆ ａ ｔｏ ｉｌ ａ ｇ ｔ ａ ｅ ｐｅ ｆ ｒ ｄ ｒ ｓ ｃ ｉｅ ｙ． Ｔｈｅ ａ ｃ ｌ ｔｏ ｎ ｐ ｎｅ ｎｄ ｅ ｇｅ ｄ ｆｒ ｃ ｉ ｎ ｆｅ ｄ ｏｆｔ ｒ ｅ ｒ ｒｏ ｍｅ ｅ ｐｅ ｔｖ ｌ ｎ，ｔ ｔ ｌ ｏ ａ ｓ ａ ｔ ｒ ｄ ｉ ｌ ｉ ｏ ａｉ ｄ． Ｂｙ ａ ｎ ｔ ｅ ｏｍｂ ｎａ ｍｏｄ ｌ ｆ ｐｈ ｒ ｔ ｐ ａ ｅ ａ ａ ｃ ｍ ｐ ｉａ ｅ ｃ ｔｅ ｅ ｆｅ ｄ ｓ ｂｔ ｎｅ ｔ ｋｉ ｇ ｈ ｃ ｉ ｔｏｎ ｉ ｅ ｏ ｓ ｅ ｅ ｗｉｈ ｌ ｔ ｎｄ ｏ ｌｃ ｔ ｄ
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１ ｂ 所 示 为 加 装 挂 架 、 弹 的某 直 升 机 上 表 面 凸 （） 导 台网格 ， 以看 出 由三角形 面元 拟合 的计算 模型 具 可 有 很高 的精 度 。
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由于保密 等原 因 ， 目前 国外对 于飞行 器外 形 隐 身研 究公 开发 表 的文章 相对较 少 。 西方 国家尤 其美 国从 ２ ０世纪 ７ Ｏ年代 中期 就投 入 了大量人 力和 物力 开 展雷 达 散射 截 面 （ 特别 是 高频 区的 Ｒ Ｓ 计 算 方 Ｃ ）
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摘 要 ： 对 直 升 机 的 雷 达 散 射 截 面 （ ａ ａ ｒ ｓ ｓ ｃｉｎ Ｒ Ｓ 的 计 算 特 点 ， 物 理 光 学 法 和 等 效 电 磁 流 法相 结 针 Ｒ ｄ ｒｃｏ ｓ ｅ ｔ ， Ｃ ） ｏ 将
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