开槽钝锥体及等离子体鞘套的RCS特性研究

梁世昌，于哲峰，张志成，石安华，马 平，黄 洁

(中国空气动力研究与发展中心，四川绵阳 621000)

0 引言

随着再入突防技术的发展，在超高速飞行体表面开切凹槽并填充各种介质材料已经成为调整目标电磁散射特性的重要途径之一［1］。比如在多目标飞行时，通过开槽提高假目标的电磁散射特性，从而达到隐蔽真实目标的目的。因此，分析钝锥体在超高速飞行中等离子体鞘套和开槽对其电磁散射特性的影响具有重要的实际意义和应用前景。

在分析这类金属目标上开槽并填充介质后的电磁散射问题时，高频近似方法失效，除了极少数简单典型体的电磁散射能用解析法求解外，其它问题只能借助于数值方法。常用的数值分析方法有时域有限差分法(FDTD)、矩量法、有限元法等。但是对于电大尺寸的飞行目标又具有电小尺寸的缝和槽的问题，相比较而言，还是时域有限差分法具有更大的优势和更好的实用性。

采用FDTD方法研究等离子体鞘套包覆目标的电磁散射特性，发展基于FDTD方法的超高速飞行器及其等离子体鞘套的RCS特性并行计算分析软件，分析一种开槽并填充透波性能良好介质材料的超高速钝锥体的电磁散射问题，同时考虑了钝锥体在超高速飞行时绕流场等离子体鞘套的影响，得到一些有意义的结论。

1 计算方法

等离子体可以看作是一种色散介质，在利用FDTD方法计算目标及其绕流场等离子体鞘套的雷达散射截面时需要对等离子体进行特殊处理，处理方法有多种，常用的有直接积分方法［2］、分段线性递归卷积法［3］、Z 变换法［4］、方向交替隐式法［5-6］等，或几种方法的混合求解［7-8］。……