激光与红外

作者：王明章

单位：西安电子科技大学 光电工程学院,陕西 西安 710071；

关键词：隐身飞机;蒙皮;羽流;红外辐射特性

基金：中央高校基本科研业务费专项资金项目(No.ZYTS25280)；国家自然科学基金项目(No.62274124)；西安市飞行器光学成像与测量技术重点实验室基金项目(No.2023-005)资助。

作为现代战争中首屈一指的制空武器,隐身飞机具备优异的气动性能和极高的战场隐蔽能力,其探测识别技术是现代光电领域的重要研究内容。尽管隐身设计能够显著抑制目标电磁特征信号,但由于高速飞行时蒙皮气动热效应、羽流未遮挡部分仍具有可观的红外辐射水平,这为隐身飞机的红外探测提供了关键依据。本文面向现代复杂电磁环境中光电对抗技术需求,开展隐身飞机红外辐射特性计算及仿真研究,基于自主化的物理可信光电场景仿真系统PRISM,对典型隐身飞机进行几何建模、蒙皮温度场计算、羽流物理场计算,获得目标零视距红外辐射特性；结合大气辐射传输效应分析,计算得到探测距离为20km处的目标红外辐射特性。计算结果表明:1)在不同红外探测波段下,目标前向、后向辐射强度极小值分别位于0°、180°探测幅角方向；2)在目标非加力飞行状态下,采用长波8～12μm探测获得的目标辐射强度高于中波探测的结果；在0°探测幅角方向,长波红外辐射强度高于中波约140W/Sr；3)在目标加力飞行状态下,尾向探测时,采用中波3～5μm探测获得的目标辐射强度显著高于长波探测的结果；在0°探测幅角方向,长波红外辐射强度高于中波约400W/Sr；4)加力飞行状态下的蒙皮气动热效应更为显著,在0°探测幅角方向,长波红外辐射强度较非加力状态提升约330W/Sr。仿真结果表明,采用中波3～5μm、长波8～12μm探测波段,PRISM系统对于不同飞行状态下的隐身飞机目标均具有良好的红外成像仿真能力,可支撑第五代隐身飞机的红外探测及光电对抗研究。

来源：2025年第4期

《激光与红外》期刊编辑部

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