کاهش سطح مقطع راداری یک صفحه تخت مربعی با استفاده از پوشش پلاسمایی ناشی از عملگر پلاسمایDBD

حریمی, سروش; خوشخو, روح الله; شمس, محمدحسین

کاهش سطح مقطع راداری یک صفحه تخت مربعی با استفاده از پوشش پلاسمایی ناشی از عملگر پلاسمایDBD

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجو- مجتمع مکانیک- دانشگاه صنعتی مالک اشتر

² عضو هیات علمی/ مجتمع مکانیک/ دانشگاه صنعتی مالک اشتر

³ دانشگاه صنعتی مالک‌اشتر، شاهین‌شهر، ایران

چکیده

یکی از موارد مهم و مورد توجه در صنعت هوانوردی، پنهان‌کاری وسایل پرنده است. یکی‌از روشهای پنهانکاری، کاهش سطح مقطع راداری جسم مورد نظر با استفاده از پوشش پلاسما و با کمک خاصیت جذب پلاسما میباشد. با توجه به استفاده گسترده از عملگرهای پلاسمای DBD جهت کنترل جریان در مصارف هوایی، در این مقاله به بررسی تجربی تاثیر عملگرهای پلاسمای DBD بر میزان کاهش سطح مقطع راداری روی صفحه تخت و نیز بررسی تاثیر آن در ولتاژها (KV 6-KV 2) و فرکانس‎‌های مختلف (6 کیلوهرتز و 8 کیلوهرتز) پرداخته‌ شده است. در این تحقیق با استفاده از دو آرایش مختلف، قرارگیری عملگر پلاسما بررسی شده است. نتایج بهدستآمده نشان میدهد که تعداد و فاصله عملگرهای پلاسما و حتی نحوه چیدمان آنها بر میزان سطح مقطع راداری موثر است. در نهایت، در بهترین آرایش قرارگیری عملگرهای پلاسما، میزان سطح مقطع راداری با کمک عملگر پلاسمای DBD به میزان 37/43 درصدی (معادل dB 46/2) در فرکانس 6 کیلو‌هرتز کاهش یافت.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.23454024.1399.8.1.3.8

عنوان مقاله [English]

Radar Cross Section Reduction of a Flat Square Plate Using Plasma Coating Caused By Dielectric Barrier Discharge (DBD) Plasma Actuator

نویسندگان [English]

H. Soroush ¹
R. Khoshkhoo, ²
M. H. Shams ³

¹ Mechanical Engineering- MUT

² Faculty of Mechanical Engineering/ MUT

³ Malek Ashtar University of Technology, Shahin-Shahr, Iran

چکیده [English]

One of the important issues in the aviation industry is the Stealth of flying vehicles. One of the stealth methods is to reduce the radar cross section of the target body by means of plasma coating and plasma absorption properties. DBD plasma actuators are widely used in flow control; however, this experimental study was designed to assess their effect on the level of radar cross section on flat plate in the setting of different voltages and frequencies. Plasma placement was investigated in two defferent configurations. Results reveal that the number and distance of the plasma actuators as well as their arrangement can influence the radar cross section. The study could eventually achieved 43.37% (~2/46 dB) reduction in radar cross section using DBD plasma actuator in frequency of 6 KHz and best arrangement.

کلیدواژه‌ها [English]

Plasma Stealth
Radar Cross Section
DBD Plasma Actuator
Flat Plate
Cold Plasma

مراجع

[1] Chaudhury, B.; Chaturvedi, S. “Study and Optimization of plasma-Based Radar Cross Section Reduction Using Three-Dimensional Computations”; IEEE Trans. Plasma Sci. 2009, 37, 11, 2116-2127.##

[2] Dehghan, M.; Razavi, R.; Ramezani, M. “Radar Cross Section Reduction of a Flat Square Plate Using Plasma Coating Caused By Alpha Particles”; Advance Defence Sci.&Technol., 2019, 03, 123-129.(in Persian)##

[3] Singh, H.; Antony, S.; Jha, R. M. “Plasma-Based Radar Cross Section Reduction”; Computational Electromagnetics, Springer, Singapore, 2016.##

[4] Chaudhury, B.; Chaturvedi, S. “Three-Dimensional Computation of Reduction in Radar Cross Section Using Plasma Shielding”; IEEE Trans. Plasma Sci. 2005, 33, 6, 2027-2034.##

[5] Vidmar, R. J. “On the Use of Atmospheric Pressure Plasmas as Electromagnetic Reflectors and Absorbers”; IEEE Trans. Plasma Sci. 1990, 18, 4, 733-741.##

[6] Wolf, S.; Arjomandi, M. “Investigation of the Effect of Dielectric Barrier Discharge Plasma Actuators on the Radar Cross Section of an Object”; J. Phys. D: Appl. Phys. 2011, 44, 31, 315202.##

[7] Lee, S.; Oh, I.; Hong, Y.; Yook, J. “Analysis of Electromagnetic Wave Scattering Characteristics of Dielectric Barrier Discharge Plasma”, J. Korea Inst. Electromagn Eng. Sci. 2013, 24, 3, 324-330.##

[8] Kim, Y., Jung, I., Yook, J., “Numerical Investigation of 3-D Radar Cross Section of Dielectric Barrier Discharge Plasma”; 2015 Asia-Pacific Microwave Conference (APMC), Dec. 2015.##

[9] Mirhosseini, F.; Colpitts, B. G.; Pimentel, R.; Villers, Y. “The Effect of Dielectric-Barrier-Discharge Plasma Actuators on Electromagnetic”; IEEE Trans. Plasma Sci. 2016, 44, 4, 665-669.##

[10] Lee, H.; Jung, I.; Ha, J.; Shin, W.; Yang, J. M.; Lee, Y.; Yook, J. G. “Monostatic RCS Measurement for Dielectric Barrier Discharge Plasma”; J. Electromagn. Eng. Sci. 2016, 27, 3, 246-252.##

[11] Kabbal, M. S.; Karunavathi, R. K.; Singh, D. B. “Study of Dielectric Barrier Discharge Plasma on Radar Cross Section Reduction”; Int. J. Eng. Tech. sci. Res. 2017, 4, 6, 627-634.##

[12] Ha, J.; Shin, W.; Lee, J. H.; Kim, Y.; Kim, D.; Lee, Y.; Yook, J. G. “Effect of Plasma Area on Frequency of Monostatic Radar Cross Section Reduction”; J. Electromagn. Eng. Sci. 2017, 17, 3, 153-158.##

[13] Kim, Y.; Kim, S.; Kim, D.; Lee, Y.; Yook, J.; “Radar Cross Section Reduction by Planar Array of Dielectric Barrier Discharge Plasma under Atmospheric Pressure”; J. Korea Inst. of Electromagn Eng. Sci. 2017, 28, 8, 646-652.##

[14] Kim, Y.; Kim, S.; Lee, Y.; Yook, J. G. “Effect of Plasma Volume on Monostatic Radar Cross Section Control”; J. Electromagn. Wave App. 2018, 32, 15, 1939-1949.##

Kim, Y.; Kim, S.; Kim, D.; Oh, I.; Yook, J. “Numerical Investigation of Scattering from a Surface Dielectric Barrier Discharge Actuator under Atmospheric Pressure”; J. Electromagn. Eng. Sci., 2018, 18, 1, 52-57.##