一种飞行器激波场的模拟、预估及测量方法技术

一种飞行器激波场的模拟、预估及测量方法，分析飞行器激波场的频谱特征，使用声喇叭天线模拟激波场的物理特征，并预估其Bragg匹配条件下的雷达散射截面(RCS)，使用大功率雷达在Bragg匹配频率上进行探测，获取功率谱、RCS、频移等特征量，可直观地反映大气声场的物理散射过程，易于理解，为超音速飞行器的外流场探测提供原理验证方法，适用于大气流场的电磁散射探测问题。磁散射探测问题。磁散射探测问题。

【技术实现步骤摘要】
一种飞行器激波场的模拟、预估及测量方法


[0001]本专利技术涉及电磁散射测试领域，尤其涉及一种飞行器激波场的模拟、预估及测量方法。

技术介绍

[0002]飞行器超声速巡航时，飞行器的各个部件及发动机羽流会对周围空气产生强烈扰动，形成一系列激波系与膨胀波系。在向地面传播的过程中，波系之间相互作用，最后在地面形成头尾两道激波。当激波扫掠过地面时，观察者会听到类似爆炸的声音，所以称之为“声爆”。
[0003]超音速飞行器声爆的产生与体积和升力密切相关。当飞行器以超音速飞过静止空气时，空气中的流体微团没有收到扰动信号并与迎面而来的飞行器发生碰撞产生位移。这些微团在飞行器前缘表面堆积并受迫移动，并伴随有密度、温度、压强的突然增加，形成激波系，而在内凹表面移动时，情况恰好相反，形成膨胀波系。一般来说，飞行器下表面为高压区，由激波系构成；上表面为低压区，由膨胀波系构成。
[0004]激波与膨胀波以当地声速沿各自后马赫锥方向传播。波形在传播过程中发生畸变。激波所处的气体温度高，因此传播速度快，传播角度大。弱激波被吞食形成强激波。在传播至远场时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行器激波场的模拟、预估及测量方法，其特征在于，采用声喇叭天线模拟典型飞行器激波场，预估该模拟的飞行器激波场的雷达散射界面RCS，并利用雷达相干探测原理对模拟的飞行器激波场进行测量。2.如权利要求1所述的飞行器激波场的模拟、预估及测量方法，其特征在于，所述模拟典型飞行器激波场的方法包含：进行飞行器超音速巡航下瞬态三维外流场仿真建模；对三维外流场进行频谱分析，得到主频率，对三维外流场进行介电常数分析，得到主频率分量的介电常数；设置声喇叭天线的频率范围，以飞行器激波场的主频率为中心频率；设置声喇叭天线的功率，以飞行器激波场的声压强为发射功率；设置测量雷达的频率范围，计算激波场的主频的声波波长，设置测量雷达的中心频率满足Bragg条件，Bragg条件的表达式为：λ＝2nλ
a
其中λ为测量雷达发射电磁波波长，λ
a
为声喇叭天线发射声波波长，n＝1,2,
…
取自然数。3.如权利要求2所述的飞行器激波场的模拟、预估及测量方法，其特征在于，所述预估模拟的飞行器激波场的雷达散射界面RCS的方法包含：测量区域RCS计算公式为：其中，R
a
是声天线到声场包中心的距离，θ
3dB
是声喇叭天线的3dB波束宽度，N是被测区域声场层数，P
a
是待测声场处的功率，G
a
是...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺新毅，张元，米晓林，王爽，王晓冰，廖意，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：