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等离子体鞘套隐身特性研究

罗琦  
【摘要】: 等离子体隐身技术是隐身技术研究热点之一,由于其突出的优点、对军事目标隐身产生革命性影响以及在军事领域中较高的应用价值,已成为国内外广泛关注的一个热门研究课题。再入返回是导弹、雷达、飞船返回采用的普遍形式,其中涉及到再入物理学、等离子体物理学、现代雷达、电子对抗等众多学术领域,所以对再入返回舱等离子体鞘套隐身特性的深入研究在军事上具有重要的意义。 首先本文从理论上分析了再入返回的每个具体过程,并在后续章节中使用时域有限差分方法对隐身段做了具体的分析,计算了电磁波在等离子体层中的传播情况,以及等离子体对被覆盖目标的雷达散射截面的影响情况。 其次较系统的研究了等离子体鞘套的折射隐身和碰撞吸收隐身。基于电波轨迹方程画出了电磁波在等离子体球中的电波轨迹,自主研制编写仿真界面,模拟电磁波在等离子体球的传播轨迹,并分析了不均匀等离子体对电磁波的折射后的能量衰减。然后用基于Microsoft的开发工具Visual Studio 2005自主研发编写了综合的仿真界面:用温采尔—克劳迈斯—勃立鲁英(WKB)方法研究了垂直入射、斜入射情况下,非磁化等离子体电子密度呈均匀分布、线性分布、抛物线分布和Epstein分布时,等离子体鞘套层对电磁波的碰撞吸收。同时也用WKB方法讨论了磁化等离子体电子密度呈均匀分布、线性分布、抛物线分布和Epstein分布时,等离子体鞘套层对圆极化电磁波、异常模电磁波的碰撞吸收。 最后对于雷达再入返回时出现“黑障”现象的技术难题,提出了采用强激光技术,研究了强激光在等离子体通道中的传播,通过强激光打通等离子体鞘套层实现通道通讯的设想,并进行了公式推导和初步可行性论证。 所有这些研究都为雷达返回和隐身技术中的新技术发展提供了良好的理论依据和一定的参考价值。


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