飞机尾焰辐射的抑制技术

飞机的各种涡轮发动机具有高的功率质量比，对由它引起的尾焰红外辐射进行抑制是飞机红外隐身的关键之一。本文首先分析了飞机的气体涡轮发动机，然后细致研究了飞机尾焰的红外辐射和抑制技术。     

大气及地面红外辐射对高空飞机长波低发射率红外隐身效果的影响

计算分析了蒙皮反射的大气及地面红外辐射对高空飞机采用低发射率材料的红外隐身效果的影响.蒙皮温度采用恢复温度,红外辐射采用反向蒙特卡罗法计算.考虑了夏季和冬季两种典型大气和地面条件,亚声速巡航和超声速巡航两种飞行状态.结果表明:蒙皮对背景红外辐射的反射使得低发射率材料对飞机红外辐射强度的抑制效率降低1.5%~6%;考虑反射的背景红外辐射时,探测距离增加20%~70%;背景红外辐射对低速飞机的红外辐射影响较大,且夏季比冬季更明显;当飞行速度较低时,降低飞机上表面发射率,当飞行速度较高时,降低飞机全部表面的发射率,可获得更好的红外隐身效果.      

飞机后向红外隐身技术应用探讨

随着雷达隐身的快速发展,新一代作战飞机的雷达隐身性能较为原来有了显著提高,来自敌方雷达的威胁显著减小,但没有采取红外隐身措施的作战飞机在日益发展的红外探测系统面前生存力大打折扣,本文通过对国外先进战机的红外隐身技术应用现状进行了分析和整理,总结其后向红外隐身技术应用规律,探讨了其发展趋势。     

收扩喷管加小突片对尾喷流红外辐射的影响

针对收扩喷管,在高温(约640℃)、高速(超音速)流动状态下,实验研究了加装小突片后对飞机发动机尾喷流红外辐射的抑制效果,并探讨了小突片堵塞比、小突片后倾角度等因素对红外辐射抑制特性的影响。结果表明,小突片对热射流的红外辐射具有明显的抑制作用,不仅使热射流的核心区长度大为缩短,而且使热射流的总体红外辐射信号大幅度下降(在本文实验范围内,最大可下降约57%)。      

环境辐射对亚声速飞行器红外特征影响的数值仿真研究

为了研究复杂环境对典型亚声速飞行器红外辐射特征的影响,本文建立了考虑环境辐射的飞行器红外特征反向蒙特卡罗计算模型。以X45C无人机为对象,分析了其亚声速飞行状态下红外辐射强度的空间分布规律以及飞机红外辐射与环境背景的对比特征。结果表明,亚声速飞行状态下,环境背景对飞机下表面辐射亮度的影响大于飞机上表面,飞机的红外辐射特征与背景的对比随探测方向存在明显差异。     

航空发动机排气喷管红外辐射特征数值研究

红外隐身技术对提高未来战机战场生存力具有重要意义,发动机排气系统是飞机后半球的主要红外辐射源。为了研究涡扇发动机排气喷管的红外辐射特性,采用与成熟商用CFD软件相结合的策略,基于离散传递方法,自主开发航空发动机排气系统红外辐射特征数值计算软件。提出一种射线行程追踪方法,用来提高软件计算效率和模拟精度;最后用该软件对某型涡扇发动机排气系统收缩喷管及两种采用不同红外抑制措施的喷管进行数值模拟研究。结果表明：相对于传统的收缩喷管,二元喷管能够在绝大部分探测方向上有效降低喷管的红外辐射,引射喷管可在大角度探测方向上起到显著的红外隐身效果。     

对抗措施对反辐射导弹作战效能的影响

为评价对抗措施的有效性,阐述了利用基于任务的反辐射导弹作战效能模型,研究对抗措施对反辐射导弹作战效能的影响。该研究可为寻找使用新的有效的对抗措施提供参考,也可为反辐射导弹的技术改进和战术应用提供参考。     

航空发动机隐身技术分析与论述

阐述了发动机在红外和雷达隐身的重要意义,同时阐述了发动机多种隐身技术措施,并兼顾考虑发动机推力、重量等代价。指出推动发动机和飞机一体化隐身技术的发展是未来战机隐身能力提升的关键。同时,阐述了不同发动机隐身措施适应不同作战飞机要求的应用情况,在此基础上对后续发动机隐身技术能力提升还存在的技术问题和后续研究重点进行了分析和阐述。     

与飞机融合的单边膨胀喷管排气系统

单边膨胀喷管（Single Expansion Ramp Nozzle,SERN）是1种新型的排气喷管,具有可以有效抑制航空发动机排气系统的红外辐射和雷达反射截面积、后体阻力小、质量轻、增加飞机的敏捷性和可操控性等优点。运用计算流体力学/红外辐射（CFD/IR）数值模拟的方法,采用标准k-ε湍流模型和标准壁面函数,研究了轴对称喷管、单边膨胀喷管和开缝冷却单边膨胀喷管的排气系统与机身融合后的红外辐射特性空间分布规律。结果表明：单边膨胀喷管大幅度降低了排气系统尾向红外辐射峰值,其降幅达到60%以上,说明了单边膨胀喷管与后机身融合、遮挡内部高温部件,从而降低了尾向红外辐射的卓越红外抑制效果。     

矩形喷管隐身技术的研究

本文计算分析了矩形喷管出口射流的红外辐射能,计算结果说明矩形喷管具有显著降低红外辐射能的特点(与轴对称喷管相比),矩形喷管的应用是抑制飞机红外辐射的有效方法之一。     

F-22飞机隐身技术分析

介绍了当前飞机的雷达波隐身和红外隐身技术，分别从低RCS外形设计特点、低RCS材料技术的应用、红外辐射技术的应用以及电子对抗技术的应用等方面，对F-22飞机的隐身技术作了简要分析。     

与飞机融合的单边膨胀喷管排气系统气动和红外辐射特征数值计算

单边膨胀喷管(Single Expansion Ramp Nozzle,SERN)是1种新型的排气喷管,具有可以有效抑制航空发动机排气系统的红外辐射和雷达反射截面积、后体阻力小、质量轻、增加飞机的敏捷性和可操控性等优点。运用计算流体力学/红外辐射(CFD/IR)数值模拟的方法,采用标准k-ε湍流模型和标准壁面函数,研究了轴对称喷管、单边膨胀喷管和开缝冷却单边膨胀喷管的排气系统与机身融合后的红外辐射特性空间分布规律。结果表明:单边膨胀喷管大幅度降低了排气系统尾向红外辐射峰值,其降幅达到60%以上,说明了单边膨胀喷管与后机身融合、遮挡内部高温部件,从而降低了尾向红外辐射的卓越红外抑制效果。     

红外导弹用于单机多目标攻击的可行性研究

通过分析进行多目标攻击对导弹"同时"发射的要求,考虑多枚红外导弹连续发射的影响因素,建立了红外寻的制导空-空导弹红外辐射模型,并以此计算了导弹发动机喷管的红外辐射、尾喷焰辐射、蒙皮辐射和反射的环境辐射,将结果与目标飞机红外辐射进行对比,研究使用红外导弹进行多目标攻击的可行性问题,并给出了分析结果。     

典型亚声速飞翼布局无人机红外隐身特性分析

隐身技术作为提高作战生存力的关键环节,是复杂对抗环境下武器装备信息化作战的最重要技术指标。飞翼布局以其独特的隐身优势,成为无人作战飞机首选布局形式。文章以超低RCS亚声速飞翼布局无人机平台为基础,从多频谱隐身特征平衡设计出发,针对其采用低发射率材料前后的红外隐身特性进行了对比分析,验证了红外隐身措施的有效性。     

球形离散颗粒抑制尾喷流红外辐射传输数值模拟

以气溶胶烟雾红外抑制技术为背景,以Mie散射理论为基础,利用Fluent软件计算获得气固两相流场,采用射线踪迹法(RTANM)编制红外辐射传输计算程序开展了球形固体微粒环尾喷流喷射抑制喷流红外辐射传输数值模拟研究.研究参数主要考虑颗粒本身的光学特性以及颗粒在喷流射流中的扩散规律对抑制效果的影响.研究表明,各种影响因素中粒径对红外抑制率的影响最为显著,3～5μm范围内粒径在1.0μm左右最佳.      

基于电阻阵列的红外场景生成技术

针对红外成像制导半实物仿真试验的需求,研究了红外场景生成技术。主要通过对场景的建模、目标及场景的红外特性分析,开展了基于可见光图像调制生成红外图像技术的研究。同时对飞机、地面背景及红外诱饵干扰的建模技术进行了探讨,完善了红外场景的生成方法。利用该红外场景生成技术为基于电阻阵列的红外图像转换器提供输入信息,驱动电阻阵列产生红外辐射,经热像仪观测,生成的图像细腻、真实度高,为制导半实物仿真试验提供了更为逼真的红外仿真环境。     

飞机红外辐射特性飞行试验测量

概要介绍了为飞机红外辐射特征计算模型验证所进行的飞机红外辐射特性飞行试验测量，并对试验结果进行了简单的分析。另外，还对将来的试验改进计划提出了建议。     

作战飞机信息系统通用服务中间件研究

根据作战飞机数据传输的特点,对作战飞机综合信息系统进行了需求分析。在此基础上,提出了基于通用技术平台的系统的互联、互操作的体系框架。对作战飞机信息系统通用服务中间件声明管理服务和对象管理服务进行了设计,解决了作战飞机信息系统通用服务中间件的关键技术研究。该作战飞机信息系统通用服务中间件的应用将具有重大的军事价值。     

无人作战飞机的未来作战用途

本文重点分析了无人作战飞机的主要技战术和性能特点以及在未来战场上的主要用途,并对无人作战飞机的指挥与控制方式进行了说明,对于加强无人作战飞机技术和作战使用的研究有一定的参考价值     

飞机雷达隐身技术

本文从作战飞机的安全突防、提高飞机生存力的角度提出了发展飞机隐身技术的重要性,阐述了常规飞机雷达散射机理、飞机雷达隐身的技术途径和减缩飞机RCS的技术措施。