北航隐身原理作业
北航航空发动机原理3大作业
航空发动机原理Ⅲ大作业—发动机设计点热力计算学院能源与动力工程学院一. 设计要求1.完成一台发动机的设计点热力计算1）完成发动机循环参数的选取2）完成发动机各部件设计参数（包括冷却空气量及其分配关系）的选取3）说明以上参数选取的具体理由和依据4）完成发动机各部件进出口截面参数（流量总）完成发动机各部件进出口截面参数（流量、总温、总压）的计算5）完成发动机总性能（推力、耗油率）的计算，并满足给定的要求（误差并满足给定的要求（误差±2%）2.题目：分排涡扇发动机，高度11km，马赫数0.8，标准大气条件下，发动机推力2500daN，耗油率耗油率0.6kg/（daN.h）二.设计参数1. 设计点参数设计点物性参数空气比热Cp：1.005KJ/Kg燃气比热Cpg：1.244KJ/Kg空气绝热指数k：1.4燃气绝热指数kg：1.33气体常数R：287J/Kg.K燃油低热值Hu:42900KJ/Kg2.发动机参数（资料参考）发动机型号涵道比总压比巡航耗油率空气流量风扇直径m3.设计点飞行条件4.部件效率和损失系数三.循环参数的初步选取范围1.涵道比随着涵道比B的增加，当单位推力一定时，存在最佳涵道比B opt，使sfc达到最小值，而T t4随涵道比单调增加，因此B过大或者过小会使sfc达不到要求，且B过大会使涡轮前温度超温，当单位推力较小时，sfc随B的变化曲线在B opt附近较为平坦，因此减小B，并不严重增加sfc，但可使涡轮前总温T t4显著降低。
根据资料查得的发动机参数，初始可取涵道比B=6~12。
2.涡轮前温度T t4根据现有涡轮材料和冷却技术水平，涡轮前温度最高能达到2200K，且在亚声速飞行时，涡轮前温度过高会使耗油率增加。
根据现有发动机参数，选取涡轮前温度T t4=1500~1650K。
3.风扇增压比风扇增压比一般随涵道比增加而降低，对于涵道比为B=6~10的涡扇发动机，一般取πcL= 1.4~1.8。
电磁散射与隐身技术大作业
电磁散射与隐身技术导论课程大作业报告学院：电子工程学院专业：电子信息工程班级： 1302014学号：姓名：张瑞电子邮件：日期： 2016 年 06 月成绩：指导教师：姜文飞机隐身的措施手段前言：隐形对于一般人来说都不陌生，虽然这些说法大多数来自小说和神话，但是在现实生活中也不乏隐形的例子。
比如说变色龙就能够通过改变自己的颜色来进行隐形。
人们通过研究仿生学，并且应用了最新的技术和材料，终于在庞大的飞机上也实现了隐形。
从原理上来说，隐形飞机的隐形并不是让我们的肉眼都看不到，它的目的是让雷达无法侦察到飞机的存在。
隐形飞机在现阶段能够尽量减少或者消除雷达接收到的有用信号，虽然是最为秘密的军事机密之一，隐形技术已经受到了全世界的极大关注。
隐身技术作为一门尖端的综合军事技术，起源于第二次世界大战初期，是随着无线电技术的发展和雷达探测设备的出现而发展起来的，是现代军事上隐蔽自己，避免被敌人发现，借以增强突击能力或保护自身的重要手段。
雷达和通信设备工作时会发出电磁波，表面会反射电磁波，运转中的发动机和其他发热部件会辐射红外线，以与飞机会反射照射向它的电磁波，这样，就使武器装备与它所处的背景形成鲜明对比，容易被敌人发现。
通过多种途径，设法尽可能减弱自身的特征信号，降低对外来电磁波、光波和红外线反射，达到与它所外的背景难以区分，从而把自己隐蔽起来，这就是电磁隐身技术。
从1936年荷兰飞利浦实验室研究并取得法国专利的第一批电磁波吸收材料算起，至今已有七十多年的历史了。
飞机的隐身主要是为了提高武器的生存和防御能力而制作的，它在军事战斗中扮演着越来越重要的角色，特别是现在的信息化时代，该项技术更是得到很多军事机构的青睐。
它作为提高武器系统生存、突防以与纵深打击能力的有效手段，已经成为集陆、海、空、天、电、磁六维一体的立体化现代战争中最为重要、最为有效的突防战术技术手段，并受到世界各国的高度重视。
一、隐身技术的定义与分类隐身技术定义是：在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击的专门技术，当前的研究重点是雷达隐身技术和外形隐身技术。
飞机隐身技术研究毕业论文
摘要本文讨论了现代隐身飞机所利用的几种常用的种隐身技术,重点介绍了雷达隐身技术、红外隐身技术、视频隐身技术,简要说明它们的隐身原理和隐身技术。
并且介绍了新型的隐身材料和新型飞机隐身技术的发展，最后论述了国外飞机隐身技术的最新进展和发展趋势。
关键词：隐身飞机、雷达隐身技术、红外隐身技术、视频隐身技术AbstractThis article discusses the use of modern stealth aircraft several common types of stealth technology， radar stealth technology, infrared stealth technology, video stealth technology, a brief description of the principles of their stealth and stealth technology. And describes the development of new materials and new stealth aircraft stealth technology, and finally discuss the latest developments and trends of foreign aircraft stealth technology.Keywords：Stealth aircraft, stealth technology, infrared stealth technology, stealth technology video目录引言31.隐身飞机的出现32.飞机隐身技术与原理32.1雷达隐身技术32.1.1雷达隐身技术原理32.1.2 雷达外形隐身技术42.1.3 雷达材料隐身技术62.2 红外隐身技术62.2.1 红外隐身原理62.2.1 红外隐身技术途径72.3 视频（可见光）隐身技术82.4激光隐身技术92.5 声波隐身技术103.正在探索的新型隐身材料与技术103.1新的隐身材料103.2几种正在探索的新型隐身技术11总结12参考文献12引言所谓隐身飞机（stealthaircraft ），就是利用各种技术减弱雷达反射波、红外辐射等特征信息，使敌方探测系统不易发现的飞机。
飞机隐身原理
飞机隐身原理雷达隐身：让雷达探测不到最高效的手段就是外形隐身，利用光线的反射原理，飞机采用特殊的形状来将雷达波的散射能量规避到雷达威胁角域之外。
拿平面镜来说，阳光垂直照射在镜子上时，反射的太阳光很强，很耀眼，当镜子稍微偏转一点角度，太阳光反射到另外的方向，看不到反射光，因此隐身飞机侧面都设计成倾斜的表面。
除了外形隐身之外，材料隐身也是雷达隐身重要手段。
飞机大量采用吸波材料使目标不反射或减少反射雷达波。
从而使飞机达到隐身的效果。
自然界中的一切物体每时每刻都在向外界发射着红外辐射。
降低红外辐射也是飞机隐身的关键环节，飞机的发动机尾喷口由于温度远高于周围环境温度，容易被红外探测器捕捉到，当飞机超音速飞行时，机体表面产生的气动加热带来的红外辐射也成为不可忽视的辐射源。
例如电视剧《我是特种兵》中吴京通过把自己全身涂满黑泥从而降低自身温度成功地躲避了敌人的红外探测。
那么怎样才能对飞机上容易产生红外辐射的部位进行隔热、降温呢？典型措施有：在机体表面涂敷降低红外辐射强度的涂料；通过改变尾喷口的形状，使外界冷空气充分与高温燃气进行掺混，从而降低高温燃气的辐射强度。
飞机上有很多天线、雷达需要工作，他们不停的向外界发射电磁波以保证其通信与探测功能，这些能量信号很容易被敌方探测雷达发现。
射频隐身即在不影响飞机通信、探测功能的情况下最大限度降低飞机自身设备发射电磁波能量，避免被敌方雷达探测到。
所以说，飞机隐身并不是我们想象中的肉眼看不见、消失了，而是通过多种综合设计手段，使雷达、红外、射频等探测设备探测不到了。
随着探测手段的不断发展，只有通过更前瞻的外形设计手段、研发更先进的隐身材料，才能在隐身与反隐身这对矛与盾的持久战之中抢占先机。
目前我国的飞机隐身技术正在高速发展，未来将更好地应用于我国的航空工业。
16春北航《航空航天概论》在线作业一
1. 中国的运载火箭都是以（）命名。
. 长征. 长城. 东风. 风云正确答案：满分：4 分2. 被誉为中国的航空之父的是（）。
. 钱学森. 孙家栋. 冯如. 钱三强正确答案：满分：4 分3. 中国正在建设的卫星发射基地是（）。
. 酒泉. 太原. 文昌. 西昌正确答案：满分：4 分4. 被誉为中国航天之父的科学家是（）。
. 钱三强. 孙家栋. 王永志. 钱学森正确答案：满分：4 分5. 航空是指载人或不载人的飞行器在（）大气层中的航行活动。
. 地球. 火星. 水星. 土星正确答案：满分：4 分1. 飞机的隐身方式主要有（）。
. 雷达隐身. 红外隐身. 主动隐身. 被动隐身正确答案：满分：4 分2.我国著名科学家钱学森认为人类飞行活动能够分为三个阶段，即（&nsp;）。
.航空.航海. 航天. 航宇正确答案：满分：4 分3. 飞行环境主要包括（）。
. 大气飞行环境. 空间飞行环境. 地球空间环境. 行星际空间环境正确答案：满分：4 分4. 航空器分为（）。
. 轻于空气的航空器. 气球. 重于空气的航空器. 旋翼机正确答案：满分：4 分5. 军事载人航天系统分为（）。
. 空间站. 飞船. 航天飞机. 空天飞机正确答案：满分：4 分1. 飞机在水平面内作等速圆周飞行，叫做盘旋飞行。
. 错误. 正确正确答案：满分：4 分2. 惯性导航系统是通过测量飞行器的加速度进而推算出飞行器的位置和速度的一种导航技术。
. 错误. 正确正确答案：满分：4 分3. 大气的黏性是指空气在流动过程中表现出来的一种物理性质。
. 错误. 正确正确答案：满分：4 分4. 物体的迎风面积越大，压差阻力也越大。
. 错误. 正确正确答案：满分：4 分5. 近代火箭和导弹是在二战后起才出现的。
. 错误. 正确正确答案：满分：4 分6. 在河道浅而窄的地方，水流得比较慢。
. 错误. 正确正确答案：满分：4 分7. 风洞是一种利用人造气流来进行飞机空气动力试验的设备。
第19讲 飞行器隐身技术简介
南京航空航天大学 航空宇航学院
什么是隐身技术
• 广义
– 可以把各种反探测的技术均称之为隐身技术 – 英文:Stealth Technology
• 狭义
– 飞行器被发现概率的大小，主要决定于其信噪比 Ｓ／Ｎ的值
• 增大Ｎ值，即增强背景噪声信号的强度---干扰技术 • 降低Ｓ值，即降低飞行器自身的目标特征信号强度--隐身技术 • 低可见度技术，英文Low Observable Technology
• 减少10dBsm意味回波功率只剩下1/10 • 减少20dBsm意味回波功率只剩下1/100 • 减少30dBsm意味回波功率只剩下1/1000
典型目标的RCS量值
雷达隐身技术
RCS缩减的三种方法
• 雷达隐身技术= RCS缩减技术 • RCS缩减的常用三种方法
– 外形 – 材料 – 阻抗加载
2 s 2
σ = lim 4πR 2
R →∞
H Hi
s 2
单站RCS与双站RCS
单站雷达
双站雷达
影响RCS的因素
• • • • • 目标材料的电性能 目标的几何外形 目标被雷达波照射的方位 入射波的波长 入射场极化形式和接收天 线的极化形式
入射波波长与RCS的关系
• 低频区 • 谐振区 • 高频区（光学区）
– 目标上某一点对该目标其 它点的散射场贡献与入射 场相比是很小的，可以将 这个目标的散射场看作由 各独立的散射中心的散射 场组成的。 – 绝大多数飞机都处于高频 区，对于高频区目标的散 射机理和RCS的研究，具有 重要的实用意义。
导体圆球σ～ka的关系曲线
ka
RCS的单位
• RCS的单位是一个面积 ：m2 • 由于目标RCS随方位变化剧烈，故也常用 平方米的分贝数（dBsm）来表示。
飞机隐身技术原理
飞机隐身技术原理飞机隐身技术，哇，这可是超酷的一个话题呢！飞机要实现隐身，最关键的一个方面就是在雷达反射上做文章。
雷达是通过发射电磁波然后接收反射波来探测目标的。
飞机要是想不被雷达轻易发现，就得让反射波变得很弱。
这时候，飞机的外形设计就特别重要啦。
比如说，飞机的机身要是设计成那种棱形或者有很多倾斜面的形状，嘿嘿，当雷达波照射过来的时候，雷达波就不会像照射到那种规则的圆形或者方形的物体一样，被大量地原路反射回去。
而是会被这些倾斜面反射到其他方向，这样一来，雷达接收到的反射波就少得可怜啦。
就好像光线照射到镜子上会被反射，但是如果镜子是斜着放的，光线就不会反射到原来的方向啦。
还有啊，飞机的材料对隐身也起着超级重要的作用呢。
现在有很多特殊的吸波材料被应用到飞机上。
这些材料就像是雷达波的“黑洞”一样。
当雷达波照射到这些材料上的时候，它们能够把雷达波的能量吸收掉，而不是把波反射回去。
这多神奇呀。
你可以想象一下，雷达波就像是一群小虫子，本来是想找到飞机这个“目标”的，结果一碰到这些吸波材料，就被吃掉了，根本没法再跑回雷达那里去报告飞机的位置啦。
飞机的发动机尾喷口也是一个需要重点考虑隐身的部分哦。
发动机尾喷口在工作的时候会产生高温，高温就会辐射红外线。
红外线探测器也是能够发现飞机的呢。
所以呢，要想办法降低尾喷口的红外线辐射。
有的设计会把尾喷口进行特殊的遮挡或者是采用一些降温措施。
比如说，让尾喷口的排气和周围的冷空气混合，这样温度就降低啦，红外线辐射也就减弱啦。
这是不是很聪明的做法呀？另外呀，飞机在电子对抗方面也有很多隐身的手段。
飞机可以发射一些干扰信号，这些干扰信号就像是在跟雷达玩“捉迷藏”一样。
它们会让雷达接收到错误的信息，或者是让雷达的信号变得杂乱无章，这样雷达就难以准确地探测到飞机的真实位置啦。
这就好比是在一个很吵闹的环境里，你很难听清楚一个人的声音一样呢。
飞机隐身技术是一个非常复杂而且超级有趣的技术领域。
隐身技术的原理与应用
隐身技术的原理与应用隐身技术是一项先进的技术，已广泛应用于军事、航空、航天、通讯等领域。
本文将对隐身技术的原理和应用进行深入探讨。
一、隐身技术的原理隐身技术的原理是通过降低雷达反射面积和减少电磁波反射的方式来减小被侦测的概率。
隐身技术有两种主要的实现方式：一种是吸波材料和涂层的应用，另一种是几何反射的应用。
1.吸波材料和涂层的应用在吸波材料和涂层的应用中，物体会被覆盖上一层吸波材料或涂层，使物体表面的电磁波反射率降低。
吸波材料是一种能够吸收电磁波、减少电磁波反射的材料。
涂层则是直接附着在物体表面的一层材料。
吸波材料和涂层的原理是利用介电损耗、磁滞损耗和电磁波散射三种方式来吸收电磁波。
这些材料能够使电磁波反射率降低好几倍，从而降低被侦测的概率。
2.几何反射的应用在几何反射的应用中，物体表面采用多个平面，将电磁波反射角度改变，使得反射回来的电磁波不会被雷达侦测到。
这种实现方式需要对物体的形状进行设计和优化。
二、隐身技术的应用隐身技术主要应用于军事、航空、航天、通讯等领域，下面将分别进行介绍。
1.军事应用在军事领域，隐身技术被广泛应用于飞机、导弹、舰艇等军事装备上。
采用隐身技术的装备可以避免被雷达侦测到，从而减少敌方的攻击。
2.航空领域在航空领域，隐身技术的应用使得飞机的雷达反射面积减少，提高了飞机的隐身能力。
同时，采用隐身技术的飞机可以更加灵活和难以被侦测到，从而提高了其在战场上的生存能力。
3.航天领域在航天领域，隐身技术的应用使得航天器在进入大气层时，减少了由于空气密度和摩擦产生的高温和压力，提高了航天器的安全性。
4.通讯领域在通讯领域，隐身技术可以有效避免信号被拦截和窃取。
采用隐身技术的设备可以加密数据，避免数据泄露和非法获取。
三、隐身技术的未来隐身技术在未来将继续得到广泛应用和发展，尤其是在航空和军事领域。
未来的隐身技术将更加高效和先进，利用最新的材料、涂层和结构设计，使得隐身装备更加灵活和安全。
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作业
1.我国两种已在媒体公布的隐身战斗机是：。
2.填写下列波段代号表示的频率范围
HF：
VHF：
UHF：
L：
S：
C：
X：
Ku：
K：
Ka：
3.史上成本最高的军用飞机是。
4.常规飞行器头向三大强散射源是。
5.最需要考虑声隐身的飞行器是。
6.由基本雷达距离方程，下列表示探测距离与目标RCS的公式哪个是正确的？。
（A）
1
4
11
22
R
R
σ
σ
⎛⎫⎛⎫
=
⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭
（B）
1
4
11
22
R
R
σ
σ
⎛⎫⎛⎫
=
⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭
（C）
1
2
11
22
R
R
σ
σ
⎛⎫⎛⎫
=
⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭
（D）11
22
R
R
σ
σ
⎛⎫⎛⎫
=
⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭
7.雷达发射功率为P t，增益为G t，到目标距离为R，目标RCS为σ，雷达接收功率为P r，
推导雷达方程。
8.目标的雷达散射截面积RCS与下列哪个因素无关？。
（A）雷达与目标距离（B）接收机极化（C）目标姿态角（D）目标材料特性
9.高频区飞行器目标的头向雷达散射截面积RCS等于。
（A）目标在照射方向上的投影面积（B）目标等效理想球体的截面积
（C）目标在地面投影面积（D）飞行器进气道截面积
10.下面哪种隐身技术不用在进气道的隐身上？。
（A）吸波导流板和吸波导流环（B）口面设计成斜切形状（C）内型设计成S弯形（D）镀制导电膜
11.飞行器RCS的几何均值与算术均值相对比，下列说法哪个正确？
（A）几何均值通常大于算术均值（B）算术均值通常大于几何均值（C）算术均值与几何均值基本相当（D）不确定
12.某飞行器金属模型尺寸为1米，在微波暗室用10GHz频率进行RCS测试，测试结果头向
RCS为-15dBsm。
根据测试结果，下列推断哪个是正确的？。
（A）与模型外形相同的飞行器尺寸为100m时，0.1GHz下头向RCS为-5dBsm
（B）与模型外形相同的飞行器尺寸为100m时，0.1GHz下头向RCS为25dBsm
（C）与模型外形相同的飞行器尺寸为10m时，10GHz下头向RCS为-5dBsm
（D）与模型外形相同的飞行器尺寸为10m时，10GHz下头向RCS为25dBsm
13.对于歼击机的隐身改装，应优先考虑何种信号的减缩？。
（A）声（B）红外（C）电磁（D）磁
14.依散射机理而言，下述飞行器表面散射源哪种不属于腔体散射源？。
（A）进气道（B）座舱（C）尾喷管（D）机身
15. 一般而言，“隐身技术”的定义中，“特征信号”包括哪四个方面？ 。
16. 某型飞机头向RCS 为10m 2，被某型雷达探测的距离为400km 。
由于战术需要，要求通过
隐身技术将该型雷达探测距离降低在40km 以内，则需要将该飞机头向RCS 至少减缩___________dB 才能达到要求。
17. 目标散射的频率特性一般可分为哪三个区？ 。
18. 雷达系统的四个基本单元是 。
19. 某正方形平板面积为0.03 m 2（图1），频率为6GHz 的电磁波垂直入射时的RCS 为
________m 2。
若将平板划分成0.01m 2和0.02m 2的两块，并将一块沿平板所在平面平移，使两个小平板间距为0.01m 2（图2），则此时RCS 为________m 2。
若再将0.01m 2的平板沿电磁波入射方向平移0.0125m （图3），则此时RCS 为_________m 2。
（计算过程中采用物理光学假设）
20. 一部脉冲雷达，发射脉冲400
微秒后接收到回波信号，目标与雷达的距离是 km 。
21. 某型飞机头向RCS 为10m 2，由于战术需要，要求其头向RCS 不高于1m 2，则需要将该
飞机头向RCS 至少减缩 dB 才能达到要求。
22. 下图为普通脉冲雷达发射信号示意图，已知脉冲宽度为τ，脉冲重复周期为T ，峰值功率
为P f 。
假设雷达双工器的收发转换时间忽略不计，用τ和T 来表示以下概念： 占空比： ； 脉冲重复频率： ； 最小可探测距离： ； 最大不模糊距离： ； 平均功率： 。
23. 陈述隐身飞机通常在座舱玻璃上镀制导电膜系的原因，并画出原理示意图。
24. 推导在雷达目标外场测试中，需要满足的瑞利准则公式；若雷达距离目标转台600m ，测
试频率2.5GHz ，理论上而言该系统最大可以测量的目标的典型尺寸为多少？
图1 图2 图3
k k k
如果提高入射波的平面度，电磁波在目标口径上的相位差不超过π/16，推导此时远场条件的准则，并计算可以测量的目标的典型尺寸。
25. 分别列出几条室内紧缩场和外场进行电磁散射测试的优点和不足。
26. 某飞行器RCS 为100m 2，如用dBsm 表示，为 dBsm 。
27. 写出下面飞机采用的主要外形隐身技术。
28. 如下图所示，两个散射源相距0.5m ，散射源1的RCS 为1m 2，散射源2的RCS 为0.01m 2，
不考虑散射源之间的遮挡效应，计算频率为0.3GHz 的雷达波分别从以下三个方向入射时，这两个散射源的整体RCS 是多少？
29.列出下面飞机的主要散射源及其散射机理，并给出各散射源的主要减缩措施。
30.对于现代作战飞行器，最需要优先考虑的两项隐身技术是什么？。
31.已知两部现役雷达参数，A雷达工作功率是10GHz，B雷达工作频率是300MHz，一般情
况下，探测精度较高的雷达是，探测距离较远的雷达是。
32.尺寸大体相当的球、三面角反射器、二面角反射器、平板，在RCS最大的姿态角方向上，
RCS从大到小的顺序是。
33.以下两种飞机一种进气道为背负式，一种为反背负式，你认为这是何种原因导致了隐身
飞机的两种不同设计。
34.某飞机机长为20米。
制作了该飞机机长2米的缩比模型，在微波暗室进行了测量，测试
采用的频率为15GHz，测得头向RCS为-10dBsm。
根据这个测试结果，可以换算出这架飞机在什么频率下的头向RCS？换算后的RCS是多少？（用dBsm为单位）
该飞机改进了设计，按照比例减小了尺寸，机长变为18米，其他尺寸按同样比例缩小。
利用前面已有测试数据，可以换算出改进后的飞机在什么频率下的头向RCS，换算后的RCS是多少？
35.某金属平板面积为0.3m2，某雷达工作频率为10GHz，雷达波照射方向垂直于平板，求此
时平板的RCS。
36.雷达采用脉冲压缩的优点有哪些？
37.脉冲压缩方式的两种主要方式是：。
38.雷达跟踪的三种主要方式是：。
39.调频法测距的优缺点各有哪些？
40.写出解决距离模糊问题的两种方法：。
41.雷达显示器有A、B、C、PPI、扇形PPI等形式，画出各显示器示意图。