[发明专利]一种涡扇发动机红外雷达隐身综合设计方法

说明书

本申请属于发动机设计技术领域，特别涉及一种涡扇发动机红外雷达隐身综合设计方法。首先进行需求分析，分解指标，然后对基准发动机的红外和雷达性能进行分析，获得基本数据，锁定主要红外发射源和雷达散射源。继而通过隐身措施和适用部件的分析筛选隐身措施，形成隐身初步方案。然后气动、红外、雷达分析并对隐身措施改进，若不满足要求就重回初步方案设计，若满足要求就形成详细结构方案。再之后进行可靠性、安全性、风险等方面分析，不满足要求就重新隐身方案设计或详细结构设计，满足要求就形成最终整机方案，完成隐身设计。本申请大幅地提升了发动机隐身设计效率，减小了重复设计和迭代的工作。

技术领域

本申请属于发动机设计技术领域，特别涉及一种涡扇发动机红外雷达隐身综合设计方法。

背景技术

发动机原有的设计思路是考虑气动、结构、可靠性等多方面原因，但是对于现代涡扇发动机而言，隐身越来越成为其重要内容。现有发动机设计主要围绕发动机气动、结构、可靠性等传统要求进行开展，隐身设计在此基础上进行完善。如何将隐身设计与气动、结构等设计融合是重要的内容。

发明内容

本申请提供了一种综合优化方法，相比于现有设计技术，本申请提升了隐身与气动等综合设计效率，降低了设计周期和工作量，高效的调动了各专业协调配合，将发动机隐身设计这一新思路融汇至发动机总体设计中。

本申请涡扇发动机红外雷达隐身综合设计方法，包括：

步骤S1、将涡扇发动机的隐身指标分解为红外指标和雷达指标，锁定涡扇发动机的红外发射源及雷达散射源；

步骤S2、结合各隐身措施的优势及发动机部件特点，针对称性筛选和确定所采用的隐身措施，构建涡扇发动机隐身初步方案；

步骤S3、对所述涡扇发动机隐身初步方案进行气动性能分析，若不满足气动要求，则返回步骤S2，重新构建涡扇发动机隐身初步方案；

步骤S4、对满足气动要求的涡扇发动机隐身初步方案进行红外性能及雷达性能分析，根据红外性能分析结果及雷达性能分析结果，进行涡扇发动机的结构及材料的改进，形成涡扇发动机隐身改进方案；

步骤S5、对所述涡扇发动机隐身改进方案进行红外及雷达性能评估，确定是否满足隐身要求，若不满足隐身要求，则返回步骤S2，重新构建涡扇发动机隐身初步方案；

步骤S6、若满足隐身要求，则进行涡扇发动机结构细节设计，基于可靠性、安全性及适应性分析，对涡扇发动机结构细节进行改进，确定发动机满足使用要求。

优选的是，步骤S2进一步包括：

确定各隐身措施的优缺点及适用性，以及确定能够落实所述隐身措施的适用部件。

优选的是，所述隐身措施包括高温部件冷却、高温部件遮挡、高温部件修形、采用导流体实现隐身、采用隐身材料实现隐身、适用介质辅助隐身。

优选的是，所述介质包括气溶胶。

优选的是，所述适用部件包括风扇、涡轮、加力装置、喷管。

优选的是，步骤S3中，重新构建涡扇发动机隐身初步方案包括对涡扇发动机的部件进行等效替换或者对涡扇发动机饿部件进行气动性能改进。

优选的是，还包括：

步骤S7、对满足使用要求的涡扇发动机进行风险分析，包括试车风险、试飞风险、技术风险、资源风险及周期风险，若不满足风险要求，则返回步骤S2或者步骤S6进行重新设计。

本申请的技术创新点包括：

本设计方法是一种航空发动机综合隐身设计方法，明确了航空发动机综合设计步骤：基准分析，隐身计算锁定改进部件和主要技术措施，气动、红外、雷达、结构分析，优化结构参数，安全性、可靠性、风险分析，确定最终隐身方案，确定发动机方案。