描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787512426658
第 1 章
绪 论
………………………………………………………….. 1
1.1 隐身技术基本概念
…………………………………………………1
1.1.1 隐身技术的定义
……………………………………………..1
1.1.2 自然界的隐身形式
……………………………………………2
1.1.3 隐身技术的范畴
……………………………………………..3
1.1.4 隐身技术的意义
……………………………………………..4
1.1.5 隐身技术的局限性
……………………………………………4
1.2 各类探测器的特点
…………………………………………………5
1.2.1 雷 达
……………………………………………………..5
1.2.2 红外传感器
………………………………………………… 5
1.2.3 可见光传感器 ……………………………………………….
6
1.2.4 声 呐
……………………………………………………..6
1.2.5 磁异常探测器
………………………………………………. 7
1.3 国外雷达隐身技术的发展
…………………………………………..7
1.3.1 20 世纪 40 年代
…………………………………………….. 7
1.3.2 20 世纪 50 — 60 年代
…………………………………………7
1.3.3 20 世纪 70 年代
…………………………………………….. 9
1.3.4 20 世纪 80 年代 …………………………………………….
11
1.3.5 20 世纪 90 年代以后
…………………………………………14
1.4 可见光、红外、声隐身
…………………………………………… 16
1.4.1 可见光隐身
……………………………………………….. 16
1.4.2 红外隐身
…………………………………………………. 16
1.4.3 声隐身
…………………………………………………….17
1.5 我国隐身技术的发展
…………………………………………….. 17
课后习题 …………………………………………………………….18
第 2 章
雷达探测 ………………………………………………………..19
2.1 雷达基本概念
…………………………………………………… 19
2.1.1 雷达主要功能
………………………………………………19
2.1.2 雷达发展历程
………………………………………………20
2.1.3 雷达主要分类
………………………………………………21
2.2 雷达的基本组成
………………………………………………….22
2.3 雷达定位
………………………………………………………..24
2.3.1 雷达测距
…………………………………………………. 24
2.3.2 雷达测速
…………………………………………………. 25
i
隐
身 原 理
2.3.3 脉冲压缩技术
………………………………………………25
2.4 雷达波段
………………………………………………………..25
2.4.1 雷达波频率范围
…………………………………………….25
2.4.2 雷达波段字母代码
…………………………………………. 26
2.5 雷达方程
………………………………………………………..28
2.5.1 基本方程
…………………………………………………. 28
2.5.2 接收机噪声
……………………………………………….. 30
2.5.3 虚警和漏警
……………………………………………….. 32
2.5.4 干扰机的影响
………………………………………………32
课后习题
…………………………………………………………….33
第 3 章
电磁学基础 …………………………………………………….. 35
3.1 电磁学的发展历程
………………………………………………..35
3.1.1 电和磁的关系
………………………………………………35
3.1.2 部分物理学家对电磁学发展的贡献
…………………………… 35
3.2 场 论 ………………………………………………………….
38
3.2.1 场的基本概念
………………………………………………38
3.2.2 矢量微分算子
………………………………………………39
3.2.3 其他坐标系下矢量微分算子的表达形式
………………………..45
3.2.4 时谐场
…………………………………………………….47
3.3 麦克斯韦方程组
………………………………………………….49
3.3.1 麦克斯韦方程组的形式
………………………………………49
3.3.2 本构关系
…………………………………………………. 52
3.3.3 无源区域电磁场波动方程
…………………………………….55
3.3.4 平面电磁波的传播特性
………………………………………59
3.3.5 电磁波的极化
………………………………………………61
3.4 电磁辐射
………………………………………………………..62
3.4.1 格林函数
…………………………………………………. 63
3.4.2 位函数
…………………………………………………….65
3.5 媒质中电磁波的传播
…………………………………………….. 68
3.5.1 导体中电磁波的传播
……………………………………….. 68
3.5.2 一般媒质中电磁波的传播
…………………………………….70
3.6 电磁波的反射和透射
…………………………………………….. 70
3.6.1 电磁场边界条件 …………………………………………….70
3.6.2 相位匹配条件
………………………………………………72
3.6.3 反射系数和透射系数
……………………………………….. 73
3.6.4 垂直入射时的匹配条件
………………………………………75
课后习题
…………………………………………………………….75
ii
目
录
第 4 章
雷达散射截面 …………………………………………………… 76
4.1 雷达散射截面的定义
…………………………………………….. 76
4.1.1 散射的概念 ………………………………………………..
76
4.1.2 雷达散射截面表达式的推导
…………………………………. 76
4.1.3 雷达散射截面的单位
……………………………………….. 78
4.1.4 雷达散射截面的极化
……………………………………….. 78
4.2 雷达散射截面的频率特性
………………………………………….79
4.2.1 理想导体球的雷达散射截面解析解
…………………………… 79
4.2.2 导体球的雷达散射截面随频率的变化
…………………………. 84
4.2.3 光学区典型构型散射特性
…………………………………….86
4.3 多个散射体雷达散射截面叠加
…………………………………….. 87
4.3.1 按严格相位叠加
…………………………………………….87
4.3.2 按随机相位叠加
…………………………………………….90
4.4 几种飞行器目标的雷达散射截面
…………………………………… 91
4.5 二维雷达散射截面
………………………………………………..91
4.5.1 麦克斯韦方程组维度的退化
…………………………………. 91
4.5.2 二维 RCS 计算
…………………………………………….. 92
课后习题 …………………………………………………………….95
第 5 章
隐身计算 ………………………………………………………..98
5.1 雷达散射截面计算方法概述
………………………………………..98
5.1.1 雷达散射截面计算方法分类
…………………………………. 98
5.1.2 精确算法 ………………………………………………….
98
5.1.3 高频近似法
……………………………………………….. 99
5.2 物理光学法
……………………………………………………. 100
5.2.1 基本公式
………………………………………………… 100
5.2.2 积分计算
………………………………………………… 102
5.3 边缘绕射理论
………………………………………………….. 105
5.3.1 导体边缘绕射的典型解
……………………………………..105
5.3.2 几何绕射理论 ……………………………………………..109
5.3.3 物理绕射理论
……………………………………………..114
5.3.4 等效电磁流法
……………………………………………..117
课后习题 ……………………………………………………………118
第 6 章
隐身测试 ……………………………………………………… 121
6.1 隐身测试概述
………………………………………………….. 121
6.2 RCS 测量的基本原理和概念
……………………………………… 122
6.2.1 相似原理和缩比测量 ……………………………………….
123
6.2.2 背景电平与 RCS 测量误差
…………………………………..125
6.2.3 远场条件
………………………………………………… 126
6.2.4 数据处理
………………………………………………… 127
iii
隐
身 原 理
6.3 微波暗室内电磁散射测试方法
……………………………………. 128
6.3.1 测试设备
………………………………………………… 128
6.3.2 测试方法
………………………………………………… 130
课后习题
……………………………………………………………130
第 7 章
隐身设计方法 …………………………………………………..132
7.1 主要散射机理和飞机主要散射源
…………………………………..132
7.2 雷达隐身设计基本原则
…………………………………………..133
7.2.1 飞机设计中隐身与其他学科的关系
………………………….. 133
7.2.2 飞机隐身设计基本原则
……………………………………..134
7.3 强散射部件外形隐身设计方法
……………………………………. 136
7.3.1 消除角反射器效应的外形组合
……………………………….136
7.3.2 消除或减弱次弱散射源
……………………………………..138
7.3.3 变后向散射为非后向散射
………………………………….. 140
7.3.4 用棱边代替曲面以避免强的镜面回波
………………………… 141
7.3.5 全机各部件棱边布局的统筹选择
……………………………..142
7.3.6 部件的遮挡技术
……………………………………………142
7.3.7 腔体隐身技术
……………………………………………..143
7.4 材料隐身技术
………………………………………………….. 144
7.4.1 隐身材料的应用和分类 ……………………………………..144
7.4.2 雷达吸波材料吸波基本原理
………………………………… 146
7.5 其他雷达隐身技术
……………………………………………… 147
7.5.1 无源对消技术
……………………………………………..147
7.5.2 有源对消技术
……………………………………………..147
7.5.3 等离子体隐身技术
………………………………………… 147
7.5.4 超材料隐身技术
……………………………………………150
7.6 红外隐身技术
………………………………………………….. 152
7.6.1 红外辐射基础
……………………………………………..152
7.6.2 红外隐身措施
……………………………………………..154
7.7 可见光隐身技术
…………………………………………………156
7.8 国外典型隐身飞机技术分析
……………………………………… 158
课后习题
……………………………………………………………163
参考文献
………………………………………………………………. 165
索
引
………………………………………………………………. 167
本书是一本隐身技术入门教材，大部分内容由作者多年来的讲义整理而成，主要面向飞行器设计专业的本科生和研究生。本书主要内容包括隐身技术的基本概念、隐身技术的发展历程、隐身技术的主要范畴、电磁学基础、雷达散射截面、隐身计算基本方法、隐身测试基本原理、飞行器外形隐身技术中的主要方法等，能够满足课堂教学、课后复习、学生自学的需求。本教材的出版，能够弥补目前教学环节的不足，提升教学效率，使学生对隐身技术的理解更加深刻和系统。
本书的特色是从电磁散射和飞行器设计的角度来探讨隐身技术。飞行器专业的学生大都具有非常深厚的力学基础，但电磁学领域的基础相对薄弱，在学习大学物理课程之后，基本上很少学习电磁学相关的课程；但隐身技术的物理基础是电磁学，尤其是电磁场的传播与电磁散射，没有电磁学基础而去学习隐身技术，就如同没有力学基础而去学习飞机设计一样，终究难以理解透彻。因此，本书对于与电磁散射密切相关的电磁学原理进行了深入的介绍，部分公式推导尽量详细，以便学生能够尽快掌握。
对于选修隐身技术相关课程的学生，建议熟练掌握书中电磁学、电磁散射的相关概念，尽可能熟练推导书中的公式，深刻领会电磁学原理。对于在飞机设计研究所研究隐身技术的科研人员，可能更关心的是飞机隐身设计的基本原则和方法，因此电磁学理论部分可以适当略过，而重点阅读飞行器隐身设计原理部分的内容。
北京航空航天大学的姬金祖主笔编写了本书的大部分内容，北京航空航天大学的黄沛霖主要编写了第 1 章绪论中隐身技术的特点及发展历程的内容，北京航空航天大学的马云鹏主要编写了第 2 章雷达探测中雷达基本概念和组成的内容，北京航天长征飞行器研究所的张生俊主要编写了第 4 章雷达散射截面的频率特性的内容。
感谢北京系统工程研究所的薛晖副研究员，参与编写了第 7 章隐身设计方法的部分内容，对其中外形隐身设计原理的编排方式提出了重要建议。
感谢课题组的研究生刘济、杜飞和姜家新，协助完成了本书初稿的大部分校对工作。
本书内容全部由作者使用 L A T E X 系统排版而成，极大地提高了书稿维护效率，美化了排
版页面。插图和曲线也尽量用 TikZ 宏包制作，以提高质量。在此，感谢无偿开发及扩展L A T E X 排版系统的 Donald、Lamport、Tantau 博士以及将 L A T E X 系统汉化的吴凌云、刘海洋等热心的
研究人员。
在本书编写过程中，北京航空航天大学出版社的陈守平编辑提供了持续的帮助，在书稿排版、书稿内容等方面给予了很多非常有价值的建议和指导，在此表示衷心感谢。
由于作者水平有限，书中不足之处在所难免，若读者有改进的建议和意见，请及时回馈给作者，以期再版时提高教材质量。
作者电子邮箱：。
作
者
2018 年 1 月
评论
还没有评论。