[发明专利]一种降低高超声速飞行器红外辐射信号强度的方法

说明书

本发明涉及飞行器设计技术领域，提供了一种降低高超声速飞行器红外辐射信号强度的方法，该方法包括：在流向长度为3‑10m的高超声速飞行器距前缘2m至中部的位置，加一个带有后向喷气口的台阶高度为10‑30mm的台阶；在后向喷气口高超声速飞行器气动加热达到温度阈值且需要红外隐身的飞行时段，由后向喷气口向后向喷气口高超声速飞行器的壁面边界层内喷气，以降低后向喷气口高超声速飞行器红外辐射强度。本发明的方法有效降低飞行器整体红外辐射强度，达到隐身目的；喷气温度采用常温，取材方便廉价，台阶下游喷气作用范围内，壁面的摩擦阻力降低，对高超声速飞行器整体起到一定的减阻作用。

技术领域

本发明涉及飞行器设计技术领域，尤其涉及一种降低高超声速飞行器红外辐射信号强度的方法。

背景技术

高超声速飞行器在临近空间以高马赫数飞行时，在气动加热的作用下高超声速飞行器壁面温度一般可达到500K至3000K，其辐射出的能量大部分以红外波段电磁波的形式传播，降低高超声速飞行器的红外辐射强度可以显著减少其被探测到的可能性，有效增强其隐身突防能力。

目前，降低飞行器壁面红外辐射强度主要有减小飞行器壁面材料的辐射发射率和降低飞行器壁面温度两条技术途径。降低飞行器壁面材料辐射发射率对高超声速飞行器防热材料性能及设计要求较高，现阶段难以实现，可降低高超声速飞行器壁面温度的流动控制技术主要是针对驻点附近高温区，但是，降温面积非常小，无法据此达到降低飞行器的整体红外辐射强度的目的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种降低高超声速飞行器红外辐射信号强度的方法，以解决现有技术中飞行时高超声速飞行器的整体红外辐射强度无法降低的问题。

本发明提供了一种降低高超声速飞行器红外辐射信号强度的方法，包括：

S1在流向长度为3-10m的高超声速飞行器距前缘2m至中部的位置，加一个带有后向喷气口的台阶高度为10-30mm的台阶；

S2在所述高超声速飞行器气动加热达到温度阈值且需要红外隐身的飞行时段，由所述后向喷气口向所述高超声速飞行器的壁面边界层内喷气，以降低所述高超声速飞行器红外辐射强度。

进一步地，所述S1中所述台阶所在的位置，由所述高超声速飞行器外形和尺寸而决定。

进一步地，所述高超声速飞行器，包括：高超声速无人机、高超声速滑翔机、高超声速导弹和空间飞机构型ELAC。

进一步地，所述空间飞机构型ELAC，流向长度为3.6m，所述台阶高度为10mm，各种喷气参数分别为：喷气马赫数为2、喷气压强为来流压强、喷气温度为300K。

进一步地，所述S2中所述降低所述高超声速飞行器红外辐射强度，是通过降低所述高超声速飞行器的壁面温度的平均幅度达到范围阈值时实现的。

进一步地，所述范围阈值为10％。

进一步地，所述S2中向所述高超声速飞行器的壁面边界层内喷气的成分是所述高超声速飞行器携带的常温空气。

本发明与现有技术相比存在的有益效果是：

通过基于高超声速飞行器类型，选择相应的台阶高度和喷气参数，并设置台阶的位置，当所述高超声速飞行器飞行时选择相应时机向壁面边界层内喷气，有效降低所述高超声速飞行器红外辐射强度，达到隐身的目的；在台阶下游喷气作用范围内，壁面的摩擦阻力降低，对高超声速飞行器整体起到一定的减阻作用；采用台阶喷气技术，降低台阶下游壁面平衡温度，作用面积较大；有效降低飞行器整体红外辐射强度；喷气温度采用常温，取材方便廉价，携带重量轻，经济实用。

附图说明