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巡航导弹吸波结构弹翼设计与试验研究

李志坚  
【摘要】:弹翼是巡航导弹头部方向的主要散射源之一,为提高巡航导弹的突防能力和作战效能,必须采取隐身措施降低弹翼的散射强度。吸波结构是一种既能够承载,又能够吸收雷达波的多功能复合材料,是降低巡航导弹弹翼散射强度的有效技术途径。本文采用试验分析为主、理论计算为辅的方法,对吸波结构弹翼的结构形式和材料进行了设计和试验研究,主要包括以下内容: 1.通过弹翼散射理论计算,得到了巡航导弹弹翼RCS量级和分布规律,为开展吸波结构设计提供必要的基础。结果表明,巡航导弹弹翼的RCS主要来自弹翼前缘的镜面反射、弹翼前后缘的边缘绕射以及弹翼与弹身之间的耦合效应。 2.以力学性能为约束,对层板吸波结构、泡沫夹芯吸波结构和蜂窝夹芯吸波结构等多种吸波结构型式进行了定性分析,选定采用泡沫夹芯吸波结构作为弹翼的结构型式。在两种泡沫夹芯吸波结构弹翼(机翼)方案的基础上,提出了一种采用“金属梁+复合材料蒙皮+吸波泡沫”的泡沫夹芯吸波结构弹翼设计方案。 3.根据巡航导弹强度、刚度要求等约束条件,通过力学性能计算和反射率测试,对泡沫夹芯吸波结构弹翼的金属梁、蒙皮和吸波泡沫方案进行分析和优化设计,获得泡沫夹芯吸波结构弹翼方案。 4.为验证泡沫夹芯吸波结构弹翼方案的隐身效果,设计和加工全尺寸原理样件,并通过RCS测试。试验结果表明:泡沫夹芯吸波结构弹翼在2.6-18GHz全频段范围内均有较好的隐身效果。 通过本文的理论分析、工程设计及试验研究工作,获得了满意的泡沫夹芯吸波结构弹翼的隐身效果,同时满足了巡航导弹的强度和刚度要求,为降低巡航导弹弹翼RCS提供了一种有效的工程技术途径。


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