轰炸机是重要的空中武装力量,为研究其电磁隐身性能,以美军B-52、B-1B、B-2及概念机B-3为对象,分别建立了不同气动布局的轰炸机电磁模型A、B、C、D,基于物理光学法计算了不同状态的雷达散射截面(radar cross section,RCS)曲线及各角域均值。结果表明:RCS曲线的分布特征与轰炸机气动布局、重要结构部件相关,同状态下A、B、C、D曲线依次向内收缩;频率增加时,布局A的RCS曲线变化较小而D曲线内陷,前向角域上布局B、C、D的RCS均值逐渐减小,后向角域上布局C、D逐渐减小;俯仰角对布局A散射曲线影响较大,其前后向峰值减小变窄,布局A的RCS均值较高,B、C、D较低,具有较好隐身性;布局A隐身性较差,B有提高,C、D具有优秀隐身性能。

针对涡轮发动机隐身需求提出了一种进气导叶与吸波导流环一体化设计方法,确定了吸波导流环主要设计参数。将涡轮发动机中的导流支板等结构替换为进气导叶与吸波导流环一体化结构,并对两种结构气动性能与隐身性能进行了计算分析。计算结果表明,相比于原型支板,进气导叶与吸波导流环一体化结构雷达散射面积(RCS)在P波段平均下降1.55dB,L波段平均下降2.70dB,X波段平均下降10.23dB,而从气动性能角度,同样压比条件下,换算流量下降约1.7%~1.8%,总压恢复系数下降约0.04%~0.1%,而进气道出口总压畸变指数下降约0.2%。进气导叶与吸波导流环一体化结构可以明显提高进气系统隐身性能,而对气动性能影响较小。

飞翼布局飞行器内翼段前缘尖化可降低雷达回波的镜面反射强度,进而提升隐身性能。针对前缘尖化可能带来的气动问题,本文对一种典型飞翼布局飞行器的流场和电磁散射特性开展了模拟仿真。以RANS方程作为控制方程,采用k-ωSST湍流模型求解,对全机气动性能进行了分析,并结合流场特征作出解释。采用多层快速多极子算法,在典型入射频率下对全机电磁散射特征开展仿真计算。结果表明,对飞翼布局飞行器内翼段开展前缘尖化修形,可有效缩减前向雷达散射截面(Radar cross section,RCS),增加突防能力,但可能会同时带来起降条件下失速迎角减小等问题。通过选取适当的前缘尖化范围,该情况可得到改善,从而具备工程化应用条件。

战斗机在现代战争中具有很重要的作用,为了在未来空战中获得主动权,各国都非常重视高性能战斗机的研制和发展.作者分析了战斗机及无人作战飞机的发展趋势,阐述了战斗机隐身性的作用及在飞机布局设计中采用的减缩措施,提出了新一代战斗机的隐身及气动力性能的指标和要求.