五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】纠正本论坛对飞机隐身问题的一个错误认识 -- TopGun

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家园 头回来西西河,没想到这里还有个聊军事的坛子,补充点分析

上面引用的是我在鼎盛中华发贴的内容,后来有人转到飞扬,原文链接在:http://72.232.254.235/show.php?f=1&t=1301459&m=9947238

看到前面对DSI隐身的分析,大体赞同,补充一些分析:

1、用导电细网格屏蔽机表开口,比如F117的进气口、F22的附面层排气口等,是利用电磁波谐振效应,波长不能通过等尺寸孔径进入的道理,孔径小于波长等效于平面反射的效果,这是大的方面,细节上,屏蔽网格由于表面空格属于不连续导电面,会增加表面波的反射,因此网格金属结构的延展方向、边缘形状等都需要按照隐身平行主翼散射波系原则进行倾斜和削尖,包括进气道内附面层吸附孔也类似,这样才能尽可能消除对主要威胁方向的散射。楼主观察到YF22到F22的这一细节变化,很仔细,我算是顺带把细节道理简要补充一下。

2、关于DSI的隐身特征方面,我在115期《海陆空天惯性世界》中发的那篇文章有一节专门与Caret进气道的对比分析,部分内容节选如下,仅供对比:“进气道的雷达波反射场景比较复杂,总的来说其散射可归纳为三种:进气道唇口的边缘绕射回波、腔体散射回波、与相邻机体部件间的耦合散射回波。其中唇口边缘绕射回波在入射波电极化方向与唇口边缘平行时较强;腔体散射回波包括了直射入进气道照射到发动机叶片、经过道壁多次反射照射到发动机叶片、唇口绕射波部分进入进气道等几种场景;耦合散射主要是从相邻的机身、机翼等表面反射后耦合进入进气道的场景。

实验证明,在对战机威胁最大的前向小角度范围内,四代机普遍采用的双外切Caret进气道(即双压缩斜板Caret式进气道)较普通矩形或单斜切矩形进气道唇口的绕射回波低15~25dB,这是由于边缘双斜切,前向上没有与水平或垂直极化波平行的边缘。缺点是在前向十几度威胁角范围内,腔体散射部分因入射波大部分直射入道内,RCS较高,当侧入射角继续增大超过进气口平面的法向角度外,进气道收集入射波的有效截面逐步减少,腔体RCS逐步降低。在采用S形进气道、涂覆RAM吸波涂层和在发动机前增加吸波导流板后,在非正对进气口平面的法向入射范围,典型的腔体散射部分RCS最大可降低20~25dB,退居次席地位,此时边缘唇口绕射强度上升为首要回波源,特别是考虑普通Caret进气道仍需保留附面层隔离板和间隙,唇口总体绕射RCS会较DSI设计高。不过,应用双外切进气道设计时,经机身上相邻部件反射耦合进入进气道的机会较少是一个优点。Caret进气道宽高比不宜过大,0.6~0.8之间对隐身和进气效率平衡较有利。

J20采用的是DSI和双内切进气口结合的设计,较之双外切进气道,在唇口边缘绕射方面特性相似,但没有附面层隔离板的问题,而且形成腔体散射的入射波可进入范围明显缩窄。正面由于BUMP鼓包遮挡了相当面积的直接入射波,因此唇口绕射和腔体散射均小于相同进口面积的普通双外切Caret进气道。因鼓包的存在和唇口前掠,在某些特定的前侧向入射角,经相邻机身和鼓包反射耦合进入的雷达波会有所增加,但这个角度范围较小,倾角稍增大或缩小就会演变成主要向进气道外反射的有利局面。当侧视角继续增大超过斜切角度以外时,侧唇口会完全遮挡进气道避免直接入射,侧面遮挡范围远优于双外切进气道。总体来看,DSI+双内切进气道前半球综合RCS较双外切Caret会有较明显的下降,更适合搭配隐形战机外形设计,与机身或机翼的耦合效果好,有助于减少机身浸润面积降低迎头阻力。我们可以看到生产型F35的DSI进气口已经改成与J20类似设计了,预计这类设计也将在下一代战机设计上得到普遍采用。由于J20还有进气道较长累积吸波效果更好的优势,笔者推算前半球进气道部分相对F22的综合RCS优势会在5dB左右。”——这段分析里有一个数据略放了点小卫星,但结论无太多变化,同等入口面积下DSI的前向及侧向隐身效果是优于Caret的,同时这里也解释了双斜切唇口和S形吸波进气道间的散射强度演进关系,必须强调的是DSI在唇口散射总量和入口电磁波收集量上是明显低于Caret的,而这又会带来道内消隐的利益放大。

3、唇口前掠对前向的行波反射会略有增大效应,我在文里有一节专门分析行波表面波反射的内容,因为版权问题不便贴太多,只简单解释一句,正常情况像幻影2K这类的JJ前向小角度内行波对RCS的贡献可能达到1平方米的程度,以J20的进气口上下唇口的尺度,考虑机表应用复合材料和唇口前缘及机身前后表面导电不连续段局部做结构化隐身和涂层处理,已经散射端面的倾斜,这部分造成的前向RCS影响预计不会超过0.005平方(粗略算过,仅供参考)。

结合这两点,晨枫以及CD的小飞猪对DSI隐身不好的判断确实不太准确,至少在我的知识范围和推导计算中是不存在的。另外也补充一点,我前文已经说过J20正向RCS0.01~0.03平的数据略有小放卫星,这话不是开玩笑,确实有意为之,实际考虑一些不利因素和抹平隐身材料水平差异后,J20比F22正向RCS的优势会更小一些,但仍略低于F22。

通宝推:Mtknr20,为什么不可以,bldc,鳄鱼眼泪,TopGun,
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