CN112798560B - 一种腔体内壁散射特性预估载体 - Google Patents

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Abstract

本发明属于航空飞行器试验设计技术领域，公开了一种腔体内壁散射特性预估载体，包括类枣核载体基座和上外壁，上外壁设在类枣核载体基座上方，两者之间留有内部管道，内部管道的进口为S形边缘单齿进口，内部管道的出口为通气出口，类枣核载体基座为从长端对称平切后的半个类枣核体，类枣核载体基座的下表面保持枣核体形状，类枣核载体基座的上表面为平面，类枣核载体基座的头部和尾部均为尖。本发明的载体结构采用两端通气的腔体设计，最大限度地降低了腔体强散射，又模拟了部分腔体电磁环境；类枣核载体基座和S形边缘单齿进口2棱边设计保证了在头向正负45°内棱边散射较低；可模拟腔体内部平面和曲面构型。

Description

一种腔体内壁散射特性预估载体
技术领域
本发明属于航空飞行器试验设计技术领域，涉及一种用于电磁试验的载体设备，具体涉及一种腔体内壁散射特性预估载体。
背景技术
在隐身飞机设计中，为了减少机体表面的系统进气口(如环控系统进排气口)，会将这些进排气口进行合并。一种常见的方式是将系统进气口与发动机的进气系统进行综合设计，如将系统进气口开到发动机进气道内壁上。同样，为降低发动机排气系统的红外辐射，隐身飞机在排气管内表面会设计冷却结构，从而降低排气管表面的温度，进而降低红外辐射。
由于这些进气口和冷却结构位于进排气管道内壁，其散射量级相对发动机进排气系统是次散射源。在发动机进气道和排气管这些典型强散射源未抑制到较低散射量级前，这些次散射源是无法凸显出来，因而难以对其散射进行验证评估。此外，腔体中的电磁波传播、散射规律复杂，使得这些处于腔体内部的进气口和冷却结构所处的电磁边界和机体表面目标不同。
采用载体研究次强散射源和次散射源是较为常用的方法。针对表面缝隙、台阶等次散射源，通常设计形状类似纺锤体或杏仁体等载体，再将缝隙、台阶加载到载体上进行仿真或试验评估。对于机体表面的系统进气道也采用类似的方法。而对于发动机进排气管道内部的系统进气口和排气管的冷却结构的散射特性研究较少。如果直接采用类纺锤体、杏仁体载体加载这些散射体进行分析，则相当于将这些散射体布置在机体外表面，难以模拟这些散射体在腔体内的电磁边界条件。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种腔体内壁散射特性预估载体，采用两端打开腔体进行载体设计的方案，为腔体内部进气口和冷却结构的散射特性评估问题提供解决思路。
本发明的技术方案是：一种腔体内壁散射特性预估载体，包括类枣核载体基座和上外壁，上外壁设在类枣核载体基座上方，两者之间留有内部管道，内部管道的进口为S形边缘单齿进口，内部管道的出口为通气出口。
进一步的，类枣核载体基座为从长端对称平切后的半个类枣核体，类枣核载体基座的下表面保持枣核体形状，类枣核载体基座的上表面为平面，类枣核载体基座的头部和尾部均为尖。
进一步的，类枣核载体基座的头部两侧棱边在尖点相切。
进一步的，S形边缘单齿进口朝向类枣核载体基座的头部，S形边缘单齿进口的两侧边缘为S形，两侧边缘在单齿的尖点相切形成尖端，S形边缘单齿进口的两侧边缘底部与类枣核载体基座侧向棱边相切。
进一步的，S形边缘单齿进口的单齿两边的边缘夹角最大不超过70°。
进一步的，通气出口朝向类枣核载体基座的尾部，通气出口的两侧边缘底部与类枣核载体基座侧向棱边相切。
进一步的，上外壁与上部的S形边缘单齿进口和通气出口曲面光滑过渡。
进一步的，类枣核载体基座的两侧棱边、S形边缘单齿进口的两侧边缘、通气出口两侧边缘和上外壁用吸波材料加工。
本发明的优点是：本发明的载体结构采用两端通气的腔体设计，最大限度地降低了腔体强散射，又模拟了部分腔体电磁环境；类枣核载体基座和S形边缘单齿进口2棱边设计保证了在头向正负45°内棱边散射较低；可模拟腔体内部平面和曲面构型。
附图说明
图1是本发明外形总体示意图；
图2是本发明外形俯视图。
图3是本发明系统外形侧视图；
其中，1—类枣核载体基座上部，2.—S形边缘单齿进口，3—内部管道，4—通气出口，5—上外壁。
具体实施方式
本部分是本发明的实施例，结合附图，用于解释和说明本发明的技术方案。
本发明提供一种腔体内壁散射特性预估载体，包括位于类枣核载体基座1上部的S形边缘单齿进口2、内部管道3、通气出口4和上外壁5。
类枣核载体基座1为半类枣核体，其下表面保持枣核体形状，上表面为平面，头部为尖，尾部为尖，头部两侧棱边在尖点相切。两端尖头且侧棱在头部相切的形状可以在头向较大角域内保持较低的散射水平。上表面设置为平面，可以模拟系统进气口或冷却结构布置在腔内较平整曲面上的情况。
S形边缘单齿进口2的边缘为S形，在单齿的尖点相切，其底部边缘与类枣核载体基座侧向棱边相切。单齿两条边缘夹角最大不超过70°，保证在头向正负50°内散射受进口边缘散射影响较小。底部边缘与基座1侧向棱边相切，降低两边缘相交处的散射。
内管道3为通气管道，其末端不封闭，可最大限度降低单边封闭腔体所形成的强散射。内管道内壁可根据系统进气口或冷却结构当地曲面形式进行相应设计。
通气出口4边缘底部与类枣核载体基座侧向棱边相切，用于降低棱边相交处散射。出口边缘采用薄边缘，降低表面波回波。
上外壁5与上部的S形边缘单齿进口2和通气出口4曲面光滑过渡，降低曲率突变引起的散射。
为了进一步降低整个载体的散射，可以在载体基座1棱边、S形边缘单齿进口2棱边、通气出口4边缘和上外壁5应用吸波材料。
将类枣核载体基座1尖端和S形边缘单齿进口2尖端指向定为头向，在仿真与测试时，主要利用头向正负45°范围内的散射结果。管道内进气口或冷却结构如果处于较平整曲面上，则将其外露部分将露出类枣核载体基座1上表面，其余结构埋入类枣核载体基座1内部。如果管道内进气口或冷却结构当地为曲面，则将其外露部分露出内部管道3内壁面，其余结构埋入内部管道3与上外壁5之间的空间。

Claims (5)

1.一种腔体内壁散射特性预估载体，其特征在于，包括类枣核载体基座(1)和上外壁(5)，上外壁(5)设在类枣核载体基座(1)上方，两者之间留有内部管道(3)，内部管道(3)的进口为S形边缘单齿进口(2)，内部管道(3)的出口为通气出口(4)；
类枣核载体基座(1)为从长端对称平切后的半个类枣核体，类枣核载体基座(1)的下表面保持枣核体形状，类枣核载体基座(1)的上表面为平面，类枣核载体基座(1)的头部和尾部均为尖；
类枣核载体基座(1)的头部两侧棱边在尖点相切；
S形边缘单齿进口(2)朝向类枣核载体基座(1)的头部，S形边缘单齿进口(2)的两侧边缘为S形，两侧边缘在单齿的尖点相切形成尖端，S形边缘单齿进口(2)的两侧边缘底部与类枣核载体基座(1)侧向棱边相切。
2.根据权利要求1所述的一种腔体内壁散射特性预估载体，其特征在于，S形边缘单齿进口(2)的单齿两边的边缘夹角最大不超过70°。
3.根据权利要求1所述的一种腔体内壁散射特性预估载体，其特征在于，通气出口(4)朝向类枣核载体基座(1)的尾部，通气出口(4)的两侧边缘底部与类枣核载体基座(1)侧向棱边相切。
4.根据权利要求1所述的一种腔体内壁散射特性预估载体，其特征在于，上外壁(5)与上部的S形边缘单齿进口(2)和通气出口(4)曲面光滑过渡。
5.根据权利要求1所述的一种腔体内壁散射特性预估载体，其特征在于，类枣核载体基座(1)的两侧棱边、S形边缘单齿进口(2)的两侧边缘、通气出口(4)两侧边缘和上外壁(5)用吸波材料加工。
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