作战飞机RCS的静态与动态特性分析
　　本书是飞机总体与隐身技术领域的专著。本书共分6章,主要内容涉及RCS机理的研究现状、RCS数值模拟算法、作战飞机RCS静态特性、飞机隐身气动一体化概念设计、基于机动飞行的飞机动态RCS测量模型和飞机动态RCS特性等内容。
　　本书可作为航空科学与工程专业的师生的教学参考书,也可供相关工程技术人员参考。

第1章 绪 论………………………………………………………………………… 1
1.1 隐身作战飞机发展现状概述………………………………………………… 1
1.1.1 国外发展现状…………………………………………………………… 1
1.1.2 国内发展现状…………………………………………………………… 3
1.1.3 隐身作战飞机技术发展趋势…………………………………………… 4
1.2 作战飞机的RCS机理研究现状……………………………………………… 4
1.2.1 算法研究………………………………………………………………… 4
1.2.2 多学科融合技术………………………………………………………… 6
1.3 作战飞机的RCS应用的研究现状…………………………………………… 7
1.3.1 飞机隐身化设计研究…………………………………………………… 7
1.3.2 作战飞机基于RCS因素的作战使用研究…………………………… 10
1.4 其他隐身技术研究现状……………………………………………………… 11
1.4.1 材料隐身………………………………………………………………… 11
1.4.2 射频隐身………………………………………………………………… 12
1.4.3 红外隐身………………………………………………………………… 13
1.4.4 可见光隐身……………………………………………………………… 13
1.4.5 声隐身…………………………………………………………………… 14
1.5 本书的研究内容……………………………………………………………… 14
1.5.1 研究目的………………………………………………………………… 14
1.5.2 研究内容………………………………………………………………… 15
第2章 RCS数值模拟算法研究…………………………………………………… 16
2.1 RCS数值模拟算法的建立………………………………………………… 16
2.1.1 理论基础………………………………………………………………… 16
2.1.2 RCS的定义…………………………………………………………… 19
2.1.3 物理光学法测三角形面元的RCS公式推导………………………… 19
2.1.4 迭代物理光学法测腔体的RCS公式推导…………………………… 26
2.1.5 等效电磁流法测劈边缘的RCS公式推导…………………………… 28
2.1.6 综合数值模拟算法……………………………………………………… 30
2.2 微波暗室对飞机RCS数值模拟算法的验证……………………………… 30
2.2.1 微波暗室实验的理论基础……………………………………………… 30
2.2.2 实验过程………………………………………………………………… 31
2.2.3 数值模拟与实验结果的对比分析……………………………………… 32
2.3 小 结………………………………………………………………………… 32
第3章 作战飞机RCS静态特性研究……………………………………………… 34
3.1 三翼面战斗攻击机的RCS特性研究……………………………………… 34
3.1.1 三翼面战斗攻击机的概念设计………………………………………… 34
3.1.2 概念三翼面战斗攻击机的RCS特性分析…………………………… 37
3.1.3 基于挂载任务的典型三翼面飞机之间的RCS特性分析…………… 40
3.1.4 概念飞机与隐身飞机的RCS特性对比分析………………………… 43
3.2 舰载电子战飞机的RCS特性研究………………………………………… 45
3.2.1 舰载电子战飞机3D数字模型建立…………………………………… 46
3.2.2 舰载电子战飞机RCS特性数值模拟与分析………………………… 47
3.2.3 舰载电子战飞机爬升、俯冲时的RCS特性分析……………………… 50
3.3 舰载预警机的RCS特性研究……………………………………………… 53
3.3.1 舰载预警机的概念设计………………………………………………… 54
3.3.2 概念舰载预警机RCS特性分析……………………………………… 56
3.3.3 两款预警机的RCS特性对比分析…………………………………… 57
3.4 小 结………………………………………………………………………… 63
第4章 三翼面战斗攻击机隐身气动一体化概念设计数值模拟………………… 65
4.1 一体化设计理论依据………………………………………………………… 65
4.1.1 RCS算法……………………………………………………………… 65
4.1.2 CFD模型……………………………………………………………… 66
4.1.3 分析流程………………………………………………………………… 66
4.2 数值模拟……………………………………………………………………… 67
4.2.1 飞机概念设计模型……………………………………………………… 67
4.2.2 隐身特性………………………………………………………………… 69
4.2.3 气动特性………………………………………………………………… 72
4.3 对比分析……………………………………………………………………… 75
4.3.1 俄罗斯三翼面战斗机改装方案的几何模型…………………………… 75
4.3.2 隐身特性分析…………………………………………………………… 76
4.3.3 气动特性分析…………………………………………………………… 79
4.4 小 结………………………………………………………………………… 82
第5章 基于机动飞行的飞机动态RCS测量模型………………………………… 83
5.1 飞机与雷达入射波的几何关系时变模型…………………………………… 84
5.1.1 地面雷达探测飞机的几何关系时变模型……………………………… 84
5.1.2 机载雷达探测多架飞机的几何关系时变模型………………………… 87
5.2 基于动态飞行的多架飞机空间时变模型…………………………………… 88
5.2.1 飞机动力学与运动学方程……………………………………………… 88
5.2.2 空气动力学方程………………………………………………………… 91
5.2.3 微分方程的数值解法…………………………………………………… 91
5.3 机动飞行的飞机动态RCS模拟流程……………………………………… 92
5.3.1 飞机动态RCS的影响因子…………………………………………… 92
5.3.2 动态RCS特性数值模拟流程………………………………………… 92
5.4 飞机被雷达探测的发现概率………………………………………………… 95
5.5 小 结………………………………………………………………………… 96
第6章 飞机动态RCS特性与被发现概率的数值模拟…………………………… 97
6.1 机动飞行的作战飞机几何模型的建立……………………………………… 97
6.2 机动飞行作战飞机的动态RCS特性数值模拟…………………………… 99
6.2.1 平 飞…………………………………………………………………… 99
6.2.2 平飞—爬升—平飞…………………………………………………… 103
6.2.3 平飞—俯冲—平飞…………………………………………………… 106
6.2.4 单机挂弹平飞………………………………………………………… 110
6.2.5 双机伙伴加油平飞…………………………………………………… 112
6.3 被发现概率的数值模拟…………………………………………………… 115
6.4 小 结……………………………………………………………………… 121
结束语……………………………………………………………………………… 122
参考文献……………………………………………………………………………… 124