• 제목/요약/키워드: radar absorbing structure

검색결과 29건 처리시간 0.016초

항공기용 전파흡수 구조 연구 (A Study on Radar Absorbing Structure for Aircraft)

  • 한원재;장병욱;박정선
    • 항공우주시스템공학회지
    • /
    • 제4권3호
    • /
    • pp.24-28
    • /
    • 2010
  • The purpose of this study is to define available microwave absorbing structure for aircraft from in the X-band(8.2~12.4GHz) frequencies. The electromagnetic wave absorption or shielding techniques is an important issue not only for military purpose but also for commercial purposes. Aircraft Radar Absorbing Structure(RAS) is absorbed or scattered propagation waves from the enemy radar. There are absorbing technologies at shaping design techniques and using Radar Absorbing Materials(RAM). RAM is more important because shaping design can't include perfect radar absorbing performance. In this study, based on material properties was introduced RAM and to analyze the each characteristics. Finally, we comparison appropriate RAM for aircraft.

  • PDF

입자 군집 최적화(PSO) 알고리즘 기반 다층 레이더 흡수 구조체 설계 (Design of a Multilayer Radar Absorbing Structure Based on Particle Swarm Optimization Algorithm)

  • 최영두;한민석
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
    • /
    • 제15권5호
    • /
    • pp.367-379
    • /
    • 2022
  • 본 논문에서는 입자 군집 최적화 (Particle Swarm Optimization: PSO) 알고리즘을 이용하여 다층 레이더 흡수 구조체를 설계하고, 다층 레이더 흡수 구조체의 특성을 분석하였다. 다층 레이더 흡수 구조체 설계에 PSO를 적용함으로써 빠르고 정확하게 설계 값을 도출할 수 있음을 보였으며, 특히 경사 입사에 대한 경우에 대해서도 최적의 다층 레이더 흡수 구조체를 설계할 수 있음을 보였다. 또한, 다양한 설계 파라미터의 조합에서도 성능 요구 조건에 부합하는 최적의 값이 결정될 수 있음을 보였다. 각 단계별로 필요한 방정식 및 모든 변수에 대한 자세한 설명을 포함해서 포괄적인 순서도를 통해 제시하였고 본 논문의 결과로부터 다층 레이더 흡수 구조체를 설계하기 위한 복잡하고 많은 계산을 생략할 수 있으며, 다양한 복합 재료를 활용한 다층 레이다 흡수 구조체 설계 및 개발에 활용할 수 있다.

A Study on a Radar Absorbing Structure for Aircraft Leading Edge Application

  • Baek, Sang Min;Lee, Won Jun;Joo, Young Sik
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
    • /
    • 제18권2호
    • /
    • pp.215-221
    • /
    • 2017
  • An electromagnetic (EM) wave absorber reduces the possibility of radar detection by minimizing the radar cross section (RCS) of structures. In this study, a radar absorbing structure (RAS) was applied to the leading edge of a blended wing body aircraft to reduce RCS in X-band (8.2~12.4GHz) radar. The RAS was composed of a periodic pattern resistive sheet with conductive lossy material and glass-fiber/epoxy composite as a spacer. The applied RAS is a multifunctional composite structure which has both electromagnetic (EM) wave absorbing ability and load-bearing ability. A two dimensional unit absorber was designed first in a flat-plate shape, and then the fabricated leading edge structure incorporating the above RAS was investigated, using simulated and free-space measured reflection loss data from the flat-plate absorber. The leading edge was implemented on the aircraft, and its RCS was measured with respect to various azimuth angles in both polarizations (VV and HH). The RCS reduction effect of the RAS was evaluated in comparison with a leading edge of carbon fabric reinforced plastics (CFRP). The designed leading edge structure was examined through static structural analysis for various aircraft load cases to check structural integrity in terms of margin of safety. The mechanical and structural characteristics of CFRP, RAS and CFRP with RAM structures were also discussed in terms of their weight.

스텔스 전투기 캐노피를 위한 투명 전자파 흡수구조 설계 (Design of Transparent Electromagnetic Absorbing Structure for Stealth Aircraft Canopy)

  • 홍익표
    • 한국군사과학기술학회지
    • /
    • 제18권4호
    • /
    • pp.369-375
    • /
    • 2015
  • In this paper, transparent circuit analog radar absorbing structure with angular stability for stealth aircraft canopy was proposed and designed. To obtain wideband electromagnetic absorption, optical transparency and smaller thickness, we proposed the novel FSS(Frequency Selective Surface) for X-band and implemented the resistive FSS and PEC(Perfect Electric Conductor) plane using ITO(Indium Thin Oxide) coating with optical transmissivity of 90 %. Reflection loss characteristics for different incident angles of both TE(Transverse Electric) and TM(Transverse Magnetic) polarizations are presented through simulations. We then fabricated the proposed structure to verify the simulation results. The comparisons between the simulation and measured results show good agreements. The results also show that the proposed radar absorbing structure can provide better frequency stability for different incidence angles and polarizations as well as optical transparency. We can apply this proposed structure to the canopy of stealth aircraft and other stealth applications for visible transparency.

섬유강화 복합재료를 이용한 반원통형 전자파 흡수구조의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Semi-cylindrical Radar Absorbing Structure using Fiber-reinforced Composites)

  • 장홍규;신재환;김천곤;신상훈;김진봉
    • Composites Research
    • /
    • 제23권2호
    • /
    • pp.17-23
    • /
    • 2010
  • 스텔스 기술은 적진에서 항공기나 함정의 생존 가능성을 향상시키고 임무 수행 능력을 향상 시킬 수 있다. 본 논문의 목적은 섬유강화 복합재료를 이용하여 하중지지가 가능한 곡면부 형상을 갖는 저피탐지 구조를 제안하고 군사적 활용을 위한 전방위 스텔스 플랫폼의 개발 가능성을 보여주는 것이다. 본 연구에서는 곡면을 갖는 물체의 레이더 반사면적을 줄이기 위해서 기존의 circuit analog 흡수체에 기반을 둔 전자파 흡수구조를 개발하였다. 먼저 상용 3차원 전자기장 해석 프로그램을 이용하여 사각 주기격자 패턴의 전도성 고분자 층을 갖는 전자파 흡수구조를 설계하고 성능을 해석하였다. 다음으로 섬유강화 복합재료와 전도성 고분자 재료를 이용하여 설계된 반원통형 전자파 흡수구조를 제작하였다. 저항성 시트로 작용하는 주기격자 패턴층을 제작하기 위해서 PEDOT를 기반으로 하여 폴리우레탄을 바인더로 갖는 전도성 고분자 페이스트를 사용하였다. 마지막으로 제작된 RAS의 전자파 흡수 성능을 평가하기 위해 POSTECH의 compact range 장비를 이용하여 레이더 반사면적을 측정하였다.

주기패턴 레이더 흡수 구조의 저속충격 후 흡수 성능 평가 (Evaluation of the Absorbing Performance of Radar-absorbing Structure with Periodic Pattern after the Low-velocity Impact)

  • 신준형;곽병수
    • Composites Research
    • /
    • 제35권6호
    • /
    • pp.469-476
    • /
    • 2022
  • 본 논문에서는 주기패턴 레이더 흡수 구조(RAS)에 다양한 손상을 모사하기 위한 저속충격시험을 수행하고 파손모드에 따른 전자기파 흡수 성능 특성 변화를 평가하였다. 주기패턴 레이더 흡수 구조는 주기패턴시트(PPS) 및 유리섬유강화플라스틱(GFRP)으로 구성되며 설계 및 제작된 구조는 X-band(8.2-12.4 GHz)에서 효과적으로 전자기파를 흡수하였다. 제작된 레이더 흡수 구조에 다양한 손상을 유도하기 위해 충격에너지에 따른 저속충격시험을 수행하였으며, 육안검사, 비파괴 검사 및 이미지 프로세싱을 이용하여 발생한 손상모드 확인 및 손상영역을 정량화하였다. 충격 전, 후 레이더 흡수 구조의 전자기파 흡수 성능은 자유공간 측정 시스템을 이용하여 평가하였다. 시험결과, 15 J의 낮은 충격에너지로 인해 발생한 크기가 작은 층간분리는 레이더 흡수 구조의 전자기파 흡수성능 변화에 큰 영향을 미치지 않았다. 그러나 충격에너지를 40 J 또는 60 J로 증가시켜 상대적으로 넓은 영역의 섬유파손 또는 관통파손이 발생한 구조에서는 전자기파 흡수 성능이 크게 저하되는 것을 확인하였다.

Change of transmission characteristics of FSSs in hybrid composites due to residual stresses

  • Hwang, In-Han;Chun, Heoung-Jae;Hong, Ik-Pyo;Park, Yong-Bae;Kim, Yoon-Jae
    • Steel and Composite Structures
    • /
    • 제19권6호
    • /
    • pp.1501-1510
    • /
    • 2015
  • The frequency selective surface (FSS) embedded hybrid composite materials have been developed to provide excellent mechanical and specific electromagnetic properties. Radar absorbing structures (RASs) are an example material that provides both radar absorbing properties and structural characteristics. The absorbing efficiency of an RAS can be improved using selected materials having special absorptive properties and structural characteristics and can be in the form of multi-layers or have a certain stacking sequence. However, residual stresses occur in FSS embedded composite structures after co-curing due to a mismatch between the coefficients of thermal expansion of the FSS and the composite material. In this study, to develop an RAS, the thermal residual stresses of FSS embedded composite structures were analyzed using finite element analysis, considering the effect of stacking sequence of composite laminates with square loop (SL) and double square loop (DSL) FSS patterns. The FSS radar absorbing efficiency was measured in the K-band frequency range of 21.6 GHz. Residual stress leads to a change in the deformation of the FSS pattern. Using these results, the effect of transmission characteristics with respect to the deformation on FSS pattern was analyzed using an FSS Simulator.

전자기파 흡수용 복합재료의 기계적 강도평가 (Mechanical Properties Evaluation of Composites for Electromagnetic Waves Absorption)

  • 오정훈;김천곤;홍창선
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국복합재료학회 2002년도 춘계학술발표대회 논문집
    • /
    • pp.105-108
    • /
    • 2002
  • Materials, matrices mixed with various kinds of conductive or magnetic powder, such as ferrite, have been used as the electromagnetic wave absorbing ones, so called RAM(radar absorbing material). The structure that does not only have electromagnetic waves absorbing property like RAM but also supports loads is called RAS(radar absorbing structure). One of the existing manufacturing process of RAS is to compound with conductive powders the glass fiber-reinforced composite with good permeability and the ability to support loads. The process, however, causes a number of problems, such as the degradation in the mechanical properties of the composite, especially, interlamina shear strength. In this study, mechanical properties of glass fabric/epoxy composite containing 7wt% carbon black powders were measured and compared with pure glass fabric/epoxy composites.

  • PDF

Metal Grid Mesh 인쇄를 이용한 투명 전파 흡수구조 설계 (Design of Transparent Electromagnetic Absorbing Structure using Metal Grid Mesh Printing)

  • 윤선홍;이준상;이인곤;홍익표
    • 한국군사과학기술학회지
    • /
    • 제19권3호
    • /
    • pp.294-301
    • /
    • 2016
  • In this paper, we designed the transparent circuit analog radar absorbing structure using printed metal grid mesh for enhanced optical transmittance. To obtain wideband electromagnetic absorption and enhanced optical transparency at X-band, we proposed the resistive FSS(Frequency Selective Surface) using printed metal mesh pattern on transparent glass with PEC(Perfect Electric Conductor) plane using ITO(Indium Thin Oxide) coating. We then fabricated the proposed structure to verify the simulation results obtained from commercial EM simulator. The comparisons between the simulation and measured results show good agreements. The results also show that the proposed radar absorbing structure can provide wideband reflection as well as better optical transparency. We can apply this proposed structure to the canopy of stealth aircraft and other stealth and security applications for visible transparency.

하이브리드 복합재를 이용한 레이더 흡수 쉘의 제작 및 레이더 단면적 평가 (Fabrication of Radar Absorbing Shells Made of Hybrid Composites and Evaluation of Radar Cross Section)

  • 정우균;안성훈;안병철;박성배;원명식
    • Composites Research
    • /
    • 제19권1호
    • /
    • pp.29-35
    • /
    • 2006
  • 첨단 전자무기체계의 지속적인 발전으로 인하여 현대전의 승패는 적 레이더 탐지의 회피에 크게 좌우된다고 할 수 있다. 반사되는 레이더의 탐지신호를 최소화시키기 위한 다양한 연구가 수행되어 왔는데, 본 연구에서는 뛰어난 기계적, 전자기적 물성으로 응용분야가 지속적으로 확대되고 있는 섬유강화 복합재료를 이용하여 레이더 전자파 흡수체(Radar absorbing structure, RAS)를 제작하고 레이더 단면적(Radar cross section, RCS)을 평가하였다 유리섬유 복합재에 뛰어난 유전적 특성을 지닌 나노 크기의 카본블랙(Carbon-black)을 첨가하여 흡수층을 구성하고, 반사특성이 탁월한 탄소섬유 복합재를 후면의 반사층으로 배치하여 "C" 및 "U" 형상의 하이브리드 복합재 RAS 겔을 제작하였다. RAS 쉘의 제작간 서로 다른 두 재료의 열적물성치 차이로 스프링 백이라 불리는 변형이 발생하였는데, 금형의 굽힘각도 제어를 통하여 효과적으로 보정할 수 있었다. 또한 상용 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 스프링 백 보정 결과를 예측하고 실험결과와 비교하였다. 제작된 RAS쉘의 RCS는 근사적 계산기법인 물리광학법을 이용하여 예측하고 컴팩트 레인지(Compact range)를 이용하여 측정한 실힘결과와 비교하였다 두가지 형상의 RCS 모두 측정결과와 예측된 RCS 값이 일치하며 우수한 레이더 전자파 흡수 특성을 지닌 것을 확인하였다.