物理化学模型对流场电磁散射特性的影响

作者：陈伟芳; 孙精华^*; 田得阳; 陈烨斯

来源：航空学报, 2023, 44(12): 63-72.

• 电磁散射
• 等离子体
• 时域有限差分方法
• 化学反应动力学模型
• 湍流模型
• 雷达散射截面

基于由不同化学反应动力学模型和湍流模型计算得到的高超声速等离子体流场数据，采用三维时变等离子体分段线性电流密度递归卷积时域有限差分（PLJERC-FDTD）方法探索了电磁波与典型高超声速飞行器等离子体流场的相互作用规律，对比分析了不同化学反应动力学模型、不同湍流模型及不同电磁波频率等情况下高超声速飞行器等离子体流场电磁散射特性。对于不同的化学反应动力学模型，Park模型和Gupta模型计算得到的等离子体流场的后向雷达散射截面积（RCS）较为接近，且均小于D&K模型计算得到的，而考虑湍流效应的电磁散射特性比层流流场更为复杂，其后向RCS随频率变化更加剧烈，且随着高度增加，湍流效应对电磁散射特性的影响逐渐减弱。

• 单位
  航天学院; 中国运载火箭技术研究院; 浙江大学; 中国空气动力研究与发展中心