高隐身斜面试验载体参数化设计方法与流程

专利检索2025-01-19  39


本发明属于隐身,具体涉及一种高隐身斜面试验载体参数化设计方法。


背景技术:

1、雷达隐身是现代航空武器装备的核心能力,进行隐身装备研发需要开展大量的隐身试验,其中涉及到众多安装于机身斜面的成品/部件隐身特性测试工作,而低rcs(雷达反射截面积)载体则是开展此类隐身试验的必需基础。现有的隐身试验载体一般采用经典的“杏仁体”外形,前尖后钝,利用尖楔的头向弱散射特性控制前向的rcs,但该类载体大角度的散射较强,不适于研究倾斜面成品/部件,尤其是高隐身目标上的极低rcs成品。实际上,由于斜面的电磁散射机理相对复杂,成品/部件的外形和尺寸差异较大,各个电磁波频点的散射特性各异,斜面载体的设计一直是开展相关成品/部件的隐身试验研究的难点。


技术实现思路

1、发明目的:针对传统“杏仁体”载体大角度散射强,不适用于高隐身斜面试验的需要,提供一种高隐身斜面试验载体参数化设计方法,满足安装在倾斜面的成品/部件隐身试验需求。

2、技术方案:

3、一种高隐身斜面试验载体参数化设计方法,包括:

4、步骤1:根据试验件的安装角度、安装长度,确定载体上基点p1、载体上控制点p2、载体下基点p3、载体下控制点p4,根据载体上基点p1、载体上控制点p2、载体下基点p3、载体下控制点p4确定正视投影轮廓;

5、步骤2:根据试验件的安装宽度,以及载体上控制点p2、载体下控制点p4,确定俯视投影轮廓

6、步骤3:根据正视投影轮廓和俯视投影轮廓,构建空间控制曲线s3和s4;

7、步骤4:根据空间控制曲线s3和s4,构建载体曲面外形,得到参数化载体。

8、进一步地,步骤1,具体包括:

9、根据试验件的安装角度、安装长度确定直线段l的角度和长度;

10、将直线段向上延伸第一长度确定载体上基点p1,p1向右平移d1距离后形成载体上控制点p2,过p2点做与直线段相切的曲线s1;

11、将直线段向下延伸第二长度确定载体下基点p3,p3向左平移d2距离后形成载体下控制点p4,过p4点做与直线段相切的曲线s2;

12、连接曲线s1、直线段l和曲线s2形成正视投影轮廓。

13、进一步地,第一长度为1.5-3.0倍l,第二长度为l。

14、进一步地,步骤2,具体包括:

15、根据试验件的安装宽度,左右延伸形成载体宽度控制线w;

16、将宽度控制线w上下平移至俯仰角域中心线后,平移后的控制线与俯仰角域中心线形成平面sf;

17、将宽度控制线w的两个端点投影到平面sf得到控制点p5、p6;

18、将p4投影到平面sf得到控制点p7;

19、依次连接p2、p5、p7、p6、p2形成斜边菱形,对p5、p6对应的顶点进行r1导圆,调整宽度控制线w的长度,确保投影轮廓四条棱边在sf内的法线方向不在载体测试方位扇区内且与载体测试方位扇区边界角度差大于预定角度。

20、进一步地,宽度控制线w的宽度大于试验件的最大宽度。

21、进一步地,所述预定角度为5°。

22、进一步地,步骤3,具体包括:

23、将正视投影轮廓左右拉伸,将俯视投影轮廓上下拉伸形成的两个曲面相交形成载体的主要空间控制曲线s3和s4,其中,s3和s4关于载体对称面左右对称。

24、进一步地,步骤4,具体为:

25、以s3和s4为扫描控制线,用水平扫描直线沿s3和s4扫掠形成载体的基础曲面,在基础曲面上,对下尖点进行空间导圆后形成载体前形面sf1;

26、根据实验件安装空间要求确定载体高度线h,取高度线h的最高点和宽度控制线w左右点构建二次曲线s5;

27、以s5为载体后曲面的扫描线,再以s3和s4为扫描控制线,扫描形成载体后曲面sf2;sf1和sf2构成载体的封闭曲面,并填充形成载体。

28、进一步地,还包括:步骤5:

29、对载体参数进行优化,具体按照d2、d1、r2、r1的顺序调整参数,确保载体rcs在各个试验频点到达试验要求。

30、有益效果:

31、本方法的主要优点是规范化和通用性。规范化体现在整个建模过程逻辑清晰,步骤明确,按本专利提供的方法可以快速建立高品质的曲面外形。通用性体现在:频点通用,适合1ghz至40hz,l至ka的主要隐身研究频段;尺寸通用,适合安装尺寸<1米以下多种成品/部件;工具通用,严格遵循点线面的工业几何建模流程,不局限于建模软件和rcs仿真软件。



技术特征:

1.一种高隐身斜面试验载体参数化设计方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的高隐身斜面试验载体参数化设计方法,其特征在于,步骤1,具体包括:

3.根据权利要求2所述的高隐身斜面试验载体参数化设计方法,其特征在于,第一长度为1.5-3.0倍l,第二长度为l。

4.根据权利要求3所述的高隐身斜面试验载体参数化设计方法,其特征在于,步骤2,具体包括:

5.根据权利要求4所述的高隐身斜面试验载体参数化设计方法,其特征在于,宽度控制线w的宽度大于试验件的最大宽度。

6.根据权利要求5所述的高隐身斜面试验载体参数化设计方法,其特征在于,所述预定角度为5°。

7.根据权利要求6所述的高隐身斜面试验载体参数化设计方法,其特征在于,步骤3,具体包括:

8.根据权利要求7所述的高隐身斜面试验载体参数化设计方法,其特征在于,步骤4,具体为:

9.根据权利要求8所述的高隐身斜面试验载体参数化设计方法,其特征在于,还包括:步骤5:


技术总结
本发明属于隐身技术领域,具体涉及一种高隐身斜面试验载体参数化设计方法。包括:步骤1:根据试验件的安装角度、安装长度,确定载体上基点P1、载体上控制点P2、载体下基点P3、载体下控制点P4,根据载体上基点P1、载体上控制点P2、载体下基点P3、载体下控制点P4确定正视投影轮廓;步骤2:根据试验件的安装宽度,以及载体上控制点P2、载体下控制点P4,确定俯视投影轮廓步骤3:根据正视投影轮廓和俯视投影轮廓,构建空间控制曲线S3和S4;步骤4:根据空间控制曲线S3和S4,构建载体曲面外形,得到参数化载体。

技术研发人员:任科,温惬,郑有为
受保护的技术使用者:中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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