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隐身性能是军用飞行器的一项重要指标。提高飞行器隐身性能的一个有效措施是是采用隐身结构。飞行器隐身结构是一种既能满足外形和结构要求，又能有效减少电磁波反射的多功能一体化结构，它由高透波率蒙皮、内部吸波材料和承力结构组成。本文通过研究飞行器翼面隐身结构的方案设计、分析和优化问题，探索如何设计高效的翼面隐身结构。研究内容及主要结论包括：
1）基于电磁散射的机理和机翼结构的特点，提出了几种低成本的、主要面向无人机的翼面隐身结构方案，并设计和制作了4种翼面隐身结构方案的物理模型。在微波暗室中对4种翼面隐身结构模型的雷达散射截面（RCS）进行试验，通过与全金属机翼模型RCS的对比，验证了翼面隐身结构是缩减机翼的雷达散射截面（RCS）的有效措施。
2）为了进一步研究翼面隐身结构的电磁散射特性，必须建立翼面隐身结构电磁散射特性数值分析模型。在分析和比较各种RCS计算方法基础上，提出了应用时域有限差分法（FDTD）建立翼面隐身结构电磁散射特性数值分析模型。研究表明：时域有限差分法是一种适合于隐身结构电磁散射特性的数值仿真方法，所建立的分析模型为定量地研究翼面隐身结构电磁散射特性提供了一个有效方法，为翼面隐身结构优化设计准备了基础。
3）将翼面隐身结构应用于常规布局的飞航导弹和飞翼布局的无人作战飞机，验证翼面隐身结构在飞行器应用的效果。用FDTD法建立了飞航导弹和无人作战飞机的电磁散射数值模型，并在典型方位上进行数值仿真。研究结果表明翼面隐身结构能有效降低飞行器的RCS。
4）为进一步挖掘翼面隐身结构缩减RCS的潜力，对翼面隐身结构优化设计进行了研究。应用基于代理模型的优化策略，在空间（方位角）和频域上对翼面隐身结构的电磁散射特性进行优化设计。考虑到翼面隐身结构在制造过程中存在偏差，有些设计参数具有一定的随机性，因此又采用了稳健优化方法对翼面隐身结构进行优化设计。优化结果表明，采用稳健优化后，不仅可提高翼面隐身结构缩减RCS的能力，同时又使得翼面隐身结构的RCS缩减性能对设计参数的不确定性不敏感，有较好的鲁棒性。
5）将翼面隐身结构应用于某无人机机翼结构方案，研究了机翼气动/结构/隐身多学科设计优化问题。采用二级优化策略和代理模型方法，提出了一种机翼气动/结构/隐身多学科设计优化（MDO）方法。研究表明：这种MDO策略能求解机翼气动/结构/隐身多学科设计优化问题，最终能获得考虑了气动、结构、隐身多目标的Pareto解集。