外形隱身技術(shù)是提高艦船生存力的重要手段,為研究對(duì)艦船電磁散射特性的影響,以典型艦船為基礎(chǔ),建立了考慮外形隱身前后的艦船電磁模型A,B,提出了RCS算術(shù)均值相對(duì)增值的概念。采用物理光學(xué)法,計(jì)算了不同俯仰角、不同入射頻率下的RCS曲線,分析了2種艦船模型RCS曲線分布特點(diǎn)、俯仰角和頻率變化關(guān)系,研究了外形隱身改進(jìn)的電磁散射特性影響。結(jié)果表明,RCS曲線分布形式?jīng)Q定于艦船外形結(jié)構(gòu)特點(diǎn),俯仰角變化將導(dǎo)致散射波峰幅值和位置發(fā)生變化,頻率增加時(shí)曲線震蕩性增加且幅值減小;外形隱身改進(jìn)主要影響前向角域,頻率增加時(shí)相對(duì)增值增加,俯仰角變化相對(duì)增值呈震蕩趨勢。研究結(jié)果對(duì)艦船外形隱身設(shè)計(jì)有參考意義。 

【文章來源】：艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(13)北大核心

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【部分圖文】：

2種艦船電磁計(jì)算模型

為驗(yàn)證本文采用的PO方法數(shù)值結(jié)果正確性，以邊長為1 m的等邊三角形金屬柱為計(jì)算分析對(duì)象，入射電磁波波長0.1 m，俯仰角0°。分別采用PO和高精度MOM方法計(jì)算，RCS曲線對(duì)比結(jié)果見圖2，由于為等邊三角形，僅計(jì)算了0°～60°角域范圍。由圖2可以看出，2種方法RCS計(jì)算曲線基本一致，0°～60°角域算術(shù)均值分別為0.819 0,0.894 4 d Bsm，誤差為0.075 4 dB，說明本文PO方法有足夠好的計(jì)算精度，可滿足本文研究對(duì)象和計(jì)算頻率。

入射頻率為0.5 GHz時(shí)，對(duì)2種電磁模型，依然處于高頻區(qū)（A,B模型電尺寸分別為253,240）。由圖3可以看出，RCS分布形式與艦船外形有較大關(guān)系，對(duì)艦船A電磁模型，前向30°角域有一較大波峰，為船體前端、上層建筑在前向接近鏡面散射疊加，同時(shí)該波峰較寬，除0°左右尖銳散射波峰外，在前向60°角域也表現(xiàn)為較強(qiáng)較寬的散射波峰。前向左右60°和90°附近的波峰是船體上層建筑側(cè)向及相應(yīng)模塊綜合散射效果。同時(shí)，其后向也存在一波峰，為船體后端面、上層建筑在此方向的各部件耦合效果。對(duì)B艦船模型，由于在船體、上層建筑采用了外形隱身處理技術(shù)，并綜合考慮平臺(tái)模塊化，其對(duì)應(yīng)前向30°、60°角域的前向峰值獲得極大降低，證明了外形隱身的有效性。在前向左右60°方位角附近的峰值向側(cè)向移動(dòng)，進(jìn)一步提高了前向大范圍的隱身性能，側(cè)向、后向2個(gè)波峰為船體和上層建筑對(duì)應(yīng)截面的鏡面散射，而外形隱身在后部其他角域也有一定貢獻(xiàn)。此外，從周向RCS曲線分布來看，除側(cè)向和后向波峰變化較小外，采外形隱身改進(jìn)措施的B艦船模型在其他角域內(nèi)的RCS向內(nèi)收縮，提高了隱身性能。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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