飞行器隐身结构是指由蒙皮和多种内部材料组成的、能满足承载要求并具有明显降低雷达散射截面(RCS)的结构。组成它的材料可以有很多种,如结构型吸波材料、吸波涂料、普通复合材料和金属材料等。由于部件具有一定的外形和结构空间,结构的布置和吸波材料的应用均具有很大的灵活性,因此通过适当的设计,使结构能既有效地吸波,又能综合考虑其他要求,如外形,承载、重量等要求。隐身结构在飞行器雷达隐身设计中的作用日益显著。 本文针对某无人侦察机隐身性能的要求,设计出两种低成本的翼面隐身结构方案。但由于隐身结构是一种多种媒质构成的复杂结构,其雷达散射截面的计算和分析是个难题。本文应用时域有限差分法(FDTD)建立隐身结构电磁散射的数值模型,对两种低成本的翼面隐身结构方案的 RCS 进行了计算和比较分析。数值模拟结果,两种翼面隐身结构方案能有效降低翼面的 RCS,并且翼面前、后缘和梁腹板之间填充的含有石墨的发泡聚苯乙烯对结构的 RCS 值有很大影响。 隐身翼面结构电磁参数的分布,部件的几何特征对结构的 RCS 有较大的影响。因此,有必要进行隐身结构 RCS 优化设计。为减少计算量,缩短设计周期,本文建立隐身性能代理模型来对某一隐身翼面结构进行优化设计。代理模型主要包括试验设计和响应面模型两方面的内容。数值模拟的结果和优化的结果对翼面隐身结构设计具有指导意义。