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武装直升机隐身性能是其战场生存能力的重要保障,隐身设计在继气动布局设计之后越来越被重视,正逐渐成为当前直升机设计领域的研究热点。精确、高效的雷达散射截面(RCS)预估方法是隐身设计的关键,本文建立了基于计算电磁学时域有限体积法(FVTD)的直升机电磁散射特性求解方法和程序,数值模拟了电磁波在自由空间及多层介质中传播问题,在此基础上,分析了不同直升机旋翼翼型的雷达散射特性及直升机雷达散射截面。主要研究内容如下:作为背景和前提,第一章简要概括了国内外雷达隐身技术的研究现状,总结了现有研究方法的优缺点,指出采用时域有限体积法进行直升机雷达隐身特性研究的必要性和重要意义,并介绍了本文的主要工作。论文的第二章,介绍了时域有限体积法的基本原理,简要推导了适合求解守恒形式麦克斯韦方程组的Steger-Warming矢通量分裂方法和MUSCL插值方法,并给出了基于显式Runge-Kutta法的时间离散方法。此外还给出了良导体边界条件和远场边界条件处理方法、时-频域变换技术、近-远场变换技术以及雷达散射截面的计算公式。基于第二章的内容,在本文的第三章中,建立了一维时域有限体积法和程序,数值模拟了电磁波在自由空间和多层介质中的传播特性,并与解析解进行了对比,验证了本文方法的可行性。此外,还计算分析了网格密度、插值的差分格式和CFL数对计算结果精度的影响,获得了一些有意义的结果。第四章,在上一章建立一维FVTD方法的基础上,结合CFD中的代数网格生成方法,建立了二维时域有限体积法和程序。在通过数值模拟无限长导体圆柱电磁散射问题验证该方法有效性的基础上,着重对多种直升机旋翼专用翼型的电磁场分布和双站雷达散射截面开展了数值分析,并得出了一些关于旋翼翼型外形设计参数对其雷达散射特性影响的结论。第五章,在上述研究方法基础上,结合代数网格生成方法继续发展三维FVTD算法并完成程序编制。首先对自由空间导体球的电磁散射特性进行了数值模拟,在此基础上,尝试对直升机旋翼桨叶和机身的雷达散射特性进行初步数值分析,得到了一些关于直升机雷达隐身设计的有价值的结论。