IV. 全尺寸霍顿229的再造A. 模型制造
诺斯罗普格鲁曼公司的低可侦测性工程团队拥有丰富的经验。几十年来,无数的结构已经在所有可能的雷达频率范围内被照射过。上到全装的飞机和模型,下到单个部件代表了自莱特兄弟以来研制的所有形式的飞机布局和材料。与经验主义测试结果相比,低可侦测性计算基数已经得到了相当的改进和验证。
在制定模型建造方案之前,诺斯罗普格鲁曼公司的工程师获得了Arthur Bentley准备好的全套精美Ho-229布局图纸,而Bentley本人也是该项目的一名顾问。
根据这些信息、实际飞机的检查,以及可观测量经验的深度和广度,工程团队相信他们可以弄清楚如何构建Ho-229的RCS测试模型。该团队已经对这架飞机有了非常详细的技术理解,以及如何有效地模拟它以确定其电磁特性。
团队的高级低可侦测性工程师讨论了重建桁架结构的可能性,但这将导致成本过高,并且工程师确定这不是必要的。为了获得所需的初次结果,用高级胶合板建造模型,在内部和外部设精心设计各种导电涂层,以模拟内部结构,就足够了。专业的油漆和涂料是关键,这在许多以前的项目中得到证实。
工程师基于Bentley的图纸制作了飞机的3D CAD模型。CAD模型用于制作内部胶合板结构布局。计算机辅助工具被用于切割各种翼梁、隔板和其他结构元件。该飞机分为三个主要部分,两个机翼和中间部分。玻璃纤维和碳纤维技术在某些区域用于提高强度并且模拟复杂的轮廓。座舱盖由几块聚碳酸酯组成。经过多次试错试验后,这些部分将被加热并手工成型在座舱盖形状的模具上。立体平版印刷用于制造复杂的组件,例如进气道唇口和涡轮喷气发动机压气机面。
B. 准备测试
诺斯罗普格鲁曼公司Tejon RCS测试设施位于加利福尼亚州的特哈查比山脉。它是一个专为电磁测试而设计的室外平面反射阵列。可用的RCS测试频率范围为145MHz至18GHz。所有频段均提供成像功能。这些阵列可在14英尺或26英尺的目标支撑杆上处理重达8000磅的目标,射程长度为1500英尺或3000英尺。模型车间可用于目标的组装和/或改装,并提供目标存储设施。
数据由每个能够同时测量八个频率的目标旋转协同提供。频率扫描可以设置为128、256、512、1024个频率每啁啾。数据输出有多种格式,包括硬拷贝、磁性和光学。各种图表形式可用于数据输出,包括直线相干图、极坐标相图、中值相干图、扇区统计、ISAR图像、像素转储、图像编辑和重建以及全局图。
从145MHz到2GHz,垂直和水平极化以及相对于飞机的0°和-5°的锥形高度,收集了200个离散频率(幅度和相位)的相干RCS数据。
C. 结果和数据汇总
当今的技术使我们能够收集足够的数据来回答有关Ho-229的一些历史问题。许多人推测这实际上是世界上第一架专门设计为低可侦测性的飞机。现在我们有RCS测试数据来回答其中的一些问题。首先,炭黑型物质在前缘多层板中的物理混合可能表明霍顿兄弟试图在飞机上制造某种吸波剂。这种吸波剂被证明是不成功的,只增加了前缘的介电常数。这从长远来看本可能有助于屏蔽内部管状结构和部件的射频能量。然而,必须记住,与传统飞机设计相比,通常没有垂尾或平尾表面的纯飞翼布局具有较低的雷达横截面。但有大量证据表明,最初采用这种设计,是由于设计固有的空气动力学特性,而非因为隐身。
速度和较低RCS的结合有助于减小探测范围,这使得Ho-229具有明显优于当时传统战斗轰炸机的优势。探测范围和速度之间的结果汇总如图4所示。我们的模型测试和分析表明,Ho-229的探测范围降低了17%至20%。这将显著影响盟军战斗机的反应时间。然而,如果Ho-229速度上的潜力能够实现,它将比当时的传统飞机快得多,并且留给盟军的反应时间将减少大约47%。
