一种用于飞行器表面电磁缺陷研究的低散射载体装置的制作方法

1.本实用新型涉及电磁散射测量技术领域，具体为一种用于飞行器表面电磁缺陷研究的低散射载体装置。


背景技术：

2.低可探测飞行器主散射源为座舱/机身/导弹及外挂/垂尾的镜面反射、进气道/尾喷口的腔体散射、翼面前后缘的边缘绕射、垂尾和平尾形成的二面角反射、外露天线和传感器的尖点绕射等，上述主要散射源在采取有效的抑制措施后，雷达散射截面可以降低至负十几至几十分贝平方米(dbsm)，此时飞行器涂层损伤、结构缝隙和阶差、外露传感器等电磁缺陷产生的弱电磁散射源占飞行器总体散射比重将有较大增加，甚至在某些极化和姿态角下影响非常明显，占据散射源的主要地位，在飞行器设计及外场维护中需要对飞机上弱散射源开展研究(一般利用研究样件模拟弱散射源开展研究)，但是飞机上涂层损伤、结构缝隙和阶差、传感器本身散射量级比较小，在制作涂层损伤、结构缝隙和阶差、传感器研究样件时若不对样件边缘进行低散射处理，涂层损伤、结构缝隙和阶差、传感器的散射将会堙没在样件边缘绕射和垂直反射中，若对样件边缘进行低散射处理，样件尺寸将需要大幅增加，同时每个样件都需要开展低散射处理，若针对不同式样和规格的弱散射源研究将会造成较长的研究周期及样件制造成本，因此设计可承载样件测试用的低散射载体及通用样件外形是解决上述问题的最有效方法，能够有效提升弱散射源研究工作效率和降低研究成本
3.目前针对低可探测飞行器弱散射源研究，一般采用研究样件开展，为避免样件边缘对涂层损伤、结构缝隙和阶差、传感器本身散射的叠加影响，样件需采用低散射外形设计，但样件边缘低散射设计时需要较大的外形过渡尺寸空间，所以将导致样件厚度和尺寸大幅增加，同时针对飞行器不同量级和形式的散射源，需要制作不同的样件开展研究，将会大幅增加研究周期及样件制造成本。
4.申请号cn201610825510.1“一种用于rcs测试的低散射载体”，包括上表面和下表面，下表面为光滑曲面，上表面为平面，与下表面无缝连接，上表面中部设置有法兰接口，用于安装进行rcs测试的部件。该专利中由于法兰接口的位置分布在上表面上，而上表面为平面，因此只能够用于俯仰90
°
测试，使得测试范围较为局限。


技术实现要素：

5.针对上述技术问题，本实用新型提出了一种用于飞行器表面电磁缺陷研究的低散射载体装置。
6.本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
7.一种用于飞行器表面电磁缺陷研究的低散射载体装置，包括前端外形为菱形尖角形状、后端外形为杏仁形状的载体，所述载体包括上表面、下表面以及样件安装平面，所述上表面为光滑曲面，所述下表面为平面，所述样件安装平面设置在所述上表面上，且与所述下表面平行，所述样件安装平面的中部设有样件安装槽。
8.优选地，所述载体的前端上的前向内角角度范围为50
°
～70
°
。
9.优选地，所述载体的前端上的前向内角角度为55
°
。
10.优选地，所述载体的后端上的后向内角角度范围为80
°
～130
°
。
11.优选地，所述载体的后端上的后向内角角度为122
°
。
12.优选地，所述上表面的表面粗糙度ra不大于0.8。
13.优选地，所述样件安装槽为菱形形状。
14.优选地，所述样件安装槽与样件的安装缝隙为0.25mm～0.5mm。
15.本实用新型的有益效果是：
16.与现有技术相比，本实用新型提供的低散射载体能够有效避免样件边缘散射对样件本身的涂层损伤、结构缝隙和阶差、传感器等散射造成干扰，能够有效提升弱散射源研究工作效率，并降低研究成本，合理避开了传统样件边缘绕射和垂直反射埋没样件本身散射源问题，解决了传统样件边缘都需开展低散射处理问题，并满足俯仰90
°±
15
°
角度的散射特性测试需求，提升了飞行器弱散射源研究工作效率，降低了研究样件尺寸及制作成本。同时该发明也可以应用到低散射海面装备、低散射导弹装备等弱电磁散射源的研究，应用面广。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：
18.图1为本实用新型的立体结构示意图；
19.图2为本实用新型的俯视结构示意图；
20.图3为本实用新型中载体在x波段、v-v极化下不同俯仰角度的rcs值曲线示意图。
21.图中：1、上表面；2、下表面；3、样件安装平面；4、样件安装槽。
具体实施方式
22.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图以及实施例对本实用新型进一步阐述。
23.如图1至图2所示，一种用于飞行器表面电磁缺陷研究的低散射载体装置，包括可承载样件测试用的低散射载体，该载体基于前后和左右均对称的半剖棱椎体参数化模型优化而来，采用自动迭代方式，优化调整半剖棱椎体模型前后缘外形构造线的曲率，使整体rcs曲线峰值的集中，最终形成满足要求外形；而现有的低散射通常采用水滴形状优化而来，整体rcs曲线副瓣较多，电磁散射能量反射不集中相比，本实用新型中所提供的载体外形便于整体rcs曲线峰值的集中。
24.该载体的前端外形为菱形尖角形状，后端外形为杏仁形状，载体的整体长度为1.4m、高度为0.2m左右。所述载体的前端上的前向内角角度范围为50
°
～70
°
，后端上的后向内角角度范围为80
°
～130
°
，更进一步具体地，所述前向内角角度为55
°
，后向内角角度为122
°
。这样的设计能够将主要电磁波镜面反射和边缘爬行绕射散射能量控制在前向方位
±
30
°
之外，保证前向电磁波反射能量最低，满足了低散射载体前向散射特性较好的测试需要。
25.所述载体包括上表面1、下表面2、样件安装平面3以及样件安装槽4。其中，所述上
表面1为光滑曲面，上表面1的表面粗糙度ra不大于0.8；所述下表面2为平面；所述样件安装平面3设置在上表面1上并且与下表面2平行分布，所述样件安装槽4设置在样件安装平面3的中部，用以安装样件，所述样件安装槽4呈菱形形状，并且样件安装槽4与样件的安装缝隙为0.25mm～0.5mm。
26.本实用新型中，所述样件安装平面3设置在上表面1上，使得能满足90
°±
15
°
俯仰测试需求，使得俯仰角度测试范围更广，满足了隐身飞行器俯仰角度90
°±
15
°
隐身设计要求。如图3所示，为本装置中的载体在x波段，v-v极化下不同俯仰角度电磁仿真rcs曲线。通过图3能够看出，rcs达到了实际需求，证明了本装置中通过迭代优化载体构造曲线曲率低散射载体的设计性能更优越。
27.测试时，将样件放入样件安装槽4内，电磁波从前向内角方向入射低散射载体，当研究不同量级和形式的散射源时，只需更换不同的样件即可。
28.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。