转:雷达波外形隐形的基本原理

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之前不知道有没有大神普及过,转发一下让更多像我一样的菜多了解点外形隐形的原理

RCS值,这个专业术语专指雷达的有效反射面积。首先,RCS值与物体本身大小关系不大,只跟有效反射面积有关,RCS值跟物体本身面积的四次方根成正比,也就是说,把物体缩小10倍,RCS值缩小还不到一半。雷达波就是一种电磁波,高中都学过,光也一种电磁波,所以拿光来类比就很清楚了,可见光有的性质雷达波几乎全部拥有。所以你就假设拿个电筒去照他,他的反射会怎么样。

1。雷达波的镜面反射,如果正对着一面镜子用电筒照射,那么几乎所有光线都会原路返回,雷达波也一样,这种情况物体就是最强的反射源。当然正好垂直照射这样的几率非常小,而且飞机是运动的,相对角度也会变化,最多只会闪闪,没法锁定。。如果有个入射角照射,那么雷达波按反射定律 入射角等于反射角射到其他区域,那么飞机是安全的。

曲面反射:镜面反射还有一种情况,就是雷达波射到曲面上会产生漫反射,但是有一部分雷达波会反射回来,或者偏移一点角度。可以类似于镜面反射,曲面的曲率半径越大,镜面反射效果越明显,因此,曲面是强散射源,飞机应尽可能的避开曲面,用倾斜的平面代替。

2。边缘反射,如果一束光线照射到物体的边缘上(可以把边缘看做一条线段),这时候,雷达波会形成一个像圆锥形的散射方向,那么整个边缘的无数个锥形散射点就是一个次强的反射源

3。尖顶反射,如果一条光线照射在椎体的尖点上,那么就会形成尖顶反射,是一种散射,其实和边缘反射类似。但是由于尖顶反射面积很小,只有一个点,所以比起边缘反射的整条线段的反射面积还是小很多。。因此他只是一种弱反射源。

4。爬行波绕射,其实这个就是高中物理学的,光的衍射现象,光线遇到比波长小的障碍物或者缝隙,会绕过去。。那么在飞机上,就有一部分雷达波会贴着飞机表面传播,这个叫爬行波。。爬行波有一个特点,就是如果在沿表面爬行过程中遇到凸起、凹陷、棱边、不连续、缺口、缝隙、不同材质的交介,斜率改变。反正遇到这些表面不连续处一部分会按原路返回。。因此飞机的外形设计上要保证平整的流线型过渡,尽量不要出现这些表面不连续的设计。

爬行波其实还有一个性质,就是如果遇到细长物体的终端,无处可走的时候,也会原路返回。。如从机头到机尾,没地方去了,就会原路返回,从翼根到翼尖后也会原路返回。但前提是细长物体,非细长物体没有这个性质。

5。二面角反射,有一种隐形飞机设计是绝对要避免的,就是两个相互垂直的平面连接起来,光线经过两次反射,一定按原路返回,这个叫二面角反射。角反射是绝对要避免的,因为这种是非常强的反射源。

6。凹腔结构,就是一个狭长的腔体,光线从入射口进入,在腔体内部经过多次反射,最后多数按原方向返回,因为入口和出口是同一个,光线最后只能按从出口按原方向射回来。。这种情况尽可能的避免,遇到无法避免的,想办法遮掩。

按照反射源的强弱来分,正面的镜面反射 > 二面角反射 > 凹腔反射 > 曲面镜面反射 > 爬行波绕射 > 边缘反射 > 尖顶反射 > 倾斜平面镜面反射。当然这些强弱大小排序很可能实际情况并不是这样,拿曲面反射来说,曲面与入射光线的相对方向、曲率不同,反射强弱相差很大的说。爬行波绕射的情况也很多很复杂,相差也非常大。

在设计上,①二面角反射一定要避免,如机翼和机身的连接可能是相互垂直面,要用翼身融合等技术改掉,消除二面角;②曲面、圆柱等结构会产生曲面镜面反射,因此尽量用倾斜的平面连接代替曲面,一定要用曲面的,最好用直面遮掩,把曲面镜面反射改成倾斜平面反射和边缘反射;③对于凹腔结构,例如飞机进气道,一是可以用格栅或鼓包遮挡进气口,二是用斜板等方式让进气口的方向与前进方向不平行留个角度使发射出来的雷达波可能不按原路返回被射到其他地方,三是将进气道设计为弯曲的通道让雷达波经多次反射信号衰弱;④对于爬行波,由于爬行波在沿表面爬行过程中遇到凸起、凹陷、棱边、不连续、缺口、缝隙、不同材质的交介,斜率改变等一部分会按原路返回,因此外形保证平整的过渡,复杂的物体可在外加一体化的整形罩直接覆盖掉(如救生艇鱼雷管等杂七杂八的物件;⑤对于边缘反射,可以采用锯齿形设计,如舱盖的边缘做成锯齿形,让边缘雷达波散射变成让雷达波从上下45°两个固定的方向反射出去。

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