基于cem方法的直升机rcs计算及参数分析

为提高直升机雷达散射特性预估的准确性，建立了目标雷达散射特性分析的计算电磁学方法(computationalelectromagneticsmethod,cem)，并开展了结构参数对雷达散射截面(radarcrosssection,rcs)特性影响的研究。以微分形式的maxwell方程作为电磁特性求解的控制方程，电磁计算网格采用yee元胞的技术生成，对控制方程进行时间和空间的中心差分格式离散。应用完全匹配层（perfectmatchinglayer,pml）技术作为吸收边界条件，并与基于等效原理的近远场外推法相结合，建立了直升机rcs的高精度数值方法。分别采用二维无限长导体圆柱和三维金属立方体作为验证算例，结果表明cem方法比高频方法具有明显的高精度特点。在此基础上，研究翼型厚度、弯度、桨叶片数对旋翼雷达散射特征的影响机理和变化规律，同时计算机身不同结构布局参数下的rcs特性，分析短翼和平尾对机身强散射特征的影响规律。研究表明：桨尖是旋翼的重要散射源之一，采用薄翼型桨叶能有效改善旋翼的雷达散射性能，短翼和平尾会在不同角域内增加机身的雷达散射截面，在直升机隐身设计中需要重点考虑。