一种航空发动机喷管腔体电磁散射测试装置及测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及航空发动机电磁隐身技术领域，具体地说，涉及一种航空发动机喷管腔体电磁散射测试装置及测试方法。
【背景技术】
[0002]第五代战斗机的一个重要特征就是具有隐身能力，而航空发动机喷管作为电大腔体结构是飞机后向较强的雷达散射源，采用低雷达散射的航空发动机喷管对提高飞机的隐身能力具有重要作用。航空发动机喷管的电磁散射特性研究主要采用实验方法，其实验结果可指导航空发动机喷管的设计和改进。
[0003]从国内外公开发表的文献资料中，还未发现关于航空发动机喷管腔体电磁散射测试装置和方法，但有关于进气道的电磁散射测试研究资料，进气道与喷管均为电大腔体结构，在测试装置和测试方法上相同。《Radar Corss Sect1n Modeling and Measurementsof inlet and Cylinders with Skew Blades》(IEEE, 2006 年，第 54卷第 10 期，2930-2939页)中，采用在进气道测试模型支撑结构外部包覆平面吸波材料的方法，来降低模型外部电磁波的反射；这种方法在每次测试时需重新包覆吸波材料，且采用的平面吸波材料对外部电磁波屏蔽效果有限。《直管斜切式方转圆进气道的电磁散射特性及抑制技术的实验研究》(航空学报，1999年，第20卷第3期，205至210页)中，采用在测试进气道模型外表面粘贴吸波材料的方法消弱外壁面的电磁波反射，同样存在屏蔽外壁面电磁波效果差的缺陷。
【发明内容】
[0004]为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种航空发动机喷管腔体电磁散射测试装置及测试方法，测试装置采用在装置本体外壁面上包覆尖锥吸波材料进行喷管腔体的电磁散射测试，电磁测试中可有效地屏蔽喷管外壁面的电磁波反射，获得可靠的喷管腔体电磁散射数据；测试装置结构简单、操作方便、制作成本低。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括支撑框架、上框架、吸波尖锥、棱边吸波尖锥、棱角吸波尖锥、喷口面吸波尖锥、装置本体、平板底座、喷管模型，支撑框架固定在平板底座上，上框架位于支撑框架上面，上框架由内部框架与表面粘贴的若干吸波尖锥、棱边吸波尖锥、棱角吸波尖锥形成一体结构，支撑框架由内部框架与表面粘贴的若干吸波尖锥形成一体结构，上框架与支撑框架扣合形成长方梯形结构的装置本体，装置本体前端部开有喷口，周边粘贴若干喷口面吸波尖锥，平板底座底面粘贴平面吸波材料，喷管模型位于装置本体内，固定在支撑框架上。
[0006]—种采用所述测试装置进行测试发动机喷管腔体电磁散射的测试方法，其特征在于包括以下步骤:
[0007]步骤1.将发动机喷管腔体电磁散射测试装置固定在测试转台上，测试装置喷口面朝向雷达测试系统方向；
[0008]步骤2.开启雷达测试系统，完成背景雷达散射测试；
[0009]步骤3.关闭雷达测试系统，将发动机喷管腔体电磁散射测试装置从测试转台上卸下，移除上框架、喷口面吸波尖锥，将测试的喷管模型固定在支撑框架上，并将上框架与支撑框架扣合安装；
[0010]步骤4.将安装有喷管模型的测试装置平稳固定在测试转台上，喷管模型喷口与装置本体喷口一致，朝向雷达测试系统方向；
[0011]步骤5.打开雷达测试系统，完成喷管模型雷达散射测试；
[0012]步骤6.关闭雷达测试系统，从测试转台上卸下测试装置，处理分析测试数据。
[0013]有益效果
[0014]本发明提出的航空发动机喷管腔体电磁散射测试装置及测试方法，电磁散射测试装置采用在装置本体外壁面上包覆尖锥形吸波材料进行喷管腔体的电磁散射测试，外壁面的尖锥形吸波材料可吸收绝大部分的雷达波，在电磁测试中有效地屏蔽喷管模型外壁面的电磁波反射，消除了喷管模型金属外壁面的电磁反射，获得可靠的喷管腔体电磁散射数据，测试数据能够可靠地反映喷管腔体的电磁散射特性。测试装置结构简单、加工难度小、成本低，操作便捷，并可重复使用，大大降低了喷管腔体电磁散射测试成本；测试方法可获得准确、可靠的测试数据；电磁散射测试装置及测试方法对喷管腔体的电磁散射研究具有重要意义。
[0015]相比于金属材料，本发明采用吸波材料具有非常低的电磁散射特性，当喷管模型放置在电磁散射测试装置中时，测试装置除装置本体前端部喷口部位外，其余外壁面均被包覆尖锥形吸波材遮挡，雷达波从喷口部位射入，实验所获得的数据近似为喷管腔体的电磁散射特性。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施方式对本发明一种航空发动机喷管腔体电磁散射测试装置及测试方法作进一步详细说明。
[0017]图1为本发明发动机喷管腔体电磁散射测试装置示意图。
[0018]图2为本发明测试装置内放置喷管模型部位示意图。
[0019]图中:
[0020]1.支撑框架2.上框架3.吸波尖锥4.棱边吸波尖锥5.棱角吸波尖锥6.喷口面吸波尖锥7.装置本体8.平板底座9.喷管模型
【具体实施方式】
[0021]本实施例是一种航空发动机喷管腔体电磁散射测试装置及测试方法.
[0022]参阅图1、图2，发动机喷管腔体电磁散射测试装置，采用在测试装置本体外壁面包覆尖锥形吸波材料进行喷管腔体的电磁散射测试，外壁面的尖锥形吸波材料可吸收绝大部分的雷达波，电磁测试中有效地屏蔽喷管外壁面的电磁波反射，消除了喷管金属外壁面的电磁反射，获得可靠的喷管腔体电磁散射数据，测试数据能够可靠地反映喷管腔体的电磁散射特性。
[0023]本实施例中，发动机喷管腔体电磁散射测试装置由支撑框架1、上框架2、吸波尖锥3、棱边吸波尖锥4、棱角吸波尖锥5、喷口面吸波尖锥6、装置本体7、平板底座8、喷管模型9组成；支撑框架I固定在平板底座8上，上框架2安装在支撑框架I上面，上框架2由内部框架与表面粘贴的若干吸波尖锥3、棱边吸波尖锥4、棱角吸波尖锥5形成一体结构，支撑框架I与表面粘贴的若干吸波尖锥3形成一体结构，上框架2与支撑框架I扣合形成长方梯形结构的装置本体7，装置本体7前端部开有喷口，周边粘贴若干喷口面吸波尖锥6，平板底座8底面粘贴平面吸波材料，喷管模型9位于装置本体7内，固定在支撑框架I上。支撑框架I与上框架2结构采用木梁榫卯连接构成。尖锥形吸波材料具有非常低的电磁散射特性，当喷管模型9放置在装置本体7中时，除装置本体7前端部喷口处，其余部分均被尖锥形吸波材料遮挡，雷达波从喷口射入，测试中所获得的数据近似为喷管腔体的电磁散射特性，测试数据准确、可靠。
[0024]基于上述发动机喷管腔体电磁散射测试装置，本实施例还提出一种进行测试发动机喷管腔体电磁散射的测试方法，其包括以下步骤:
[0025]步骤一、将发动机喷管腔体电磁散射测试装置固定安装在测试转台上，测试装置喷口面朝雷达测试系统方向；
[0026]步骤二、开启雷达测试系统，完成背景雷达散射测试；
[0027]步骤三、关闭雷达测试系统，将发动机喷管腔体电磁散射测试装置从测试转台上取下，移除上框架2、喷口面吸波尖锥6，将测试的喷管模型9固定在支撑框架I上，并将上框架2与支撑框架I扣合安装；
[0028]步骤四、将安装有喷管模型9的测试装置平稳固定在测试转台上，喷管模型喷口与装置本体喷口一致，朝向雷达测试系统方向；
[0029]步骤五、打开雷达测试系统，完成喷管模型9的雷达散射测试；
[0030]步骤六、关闭雷达测试系统，从测试转台上卸下测试装置，处理分析测试数据。
【主权项】
1.一种航空发动机喷管腔体电磁散射测试装置，其特征在于:包括支撑框架、上框架、吸波尖锥、棱边吸波尖锥、棱角吸波尖锥、喷口面吸波尖锥、装置本体、平板底座、喷管模型，支撑框架固定在平板底座上，上框架位于支撑框架上面，上框架由内部框架与表面粘贴的若干吸波尖锥、棱边吸波尖锥、棱角吸波尖锥形成一体结构，支撑框架由内部框架与表面粘贴的若干吸波尖锥形成一体结构，上框架与支撑框架扣合形成长方梯形结构的装置本体，装置本体前端部开有喷口，周边粘贴若干喷口面吸波尖锥，平板底座底面粘贴平面吸波材料，喷管模型位于装置本体内，固定在支撑框架上。2.一种采用权利要求1所述测试装置进行测试发动机喷管腔体电磁散射的测试方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤1.将发动机喷管腔体电磁散射测试装置固定在测试转台上，测试装置喷口面朝向雷达测试系统方向； 步骤2.开启雷达测试系统，完成背景雷达散射测试； 步骤3.关闭雷达测试系统，将发动机喷管腔体电磁散射测试装置从测试转台上卸下，移除上框架、喷口面吸波尖锥，将测试的喷管模型固定在支撑框架上，并将上框架与支撑框架扣合安装； 步骤4.将安装有喷管模型的测试装置平稳固定在测试转台上，喷管模型喷口与装置本体喷口一致，朝向雷达测试系统方向； 步骤5.打开雷达测试系统，完成喷管模型雷达散射测试； 步骤6.关闭雷达测试系统，从测试转台上卸下测试装置，处理分析测试数据。
【专利摘要】本发明公开了一种航空发动机喷管腔体电磁散射测试装置及测试方法,电磁散射测试装置采用在装置本体外壁面上包覆尖锥形吸波材料进行喷管腔体的电磁散射测试，外壁面的尖锥吸波材料可吸收绝大部分的雷达波，电磁测试中有效地屏蔽喷管模型外壁面的电磁波反射，消除了喷管模型金属外壁面的电磁反射，并获得可靠的喷管腔体电磁散射数据，测试数据能够准确地反映喷管腔体的电磁散射特性。测试装置结构简单、加工难度小、成本低，操作便捷，并可重复使用，大大降低了喷管腔体电磁散射测试成本，测试方法可获得准确、可靠的测试数据；电磁散射测试装置及测试方法对喷管腔体的电磁散射研究具有重要意义。
【IPC分类】G01R29/08
【公开号】CN105021899
【申请号】CN201510378479
【发明人】王俊琦, 杨青真, 彭彬, 高翔
【申请人】西北工业大学
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月1日