Multidisciplinär konceptdesign av smygflygplan: Genom iterativ dimensionering och simulering av radarsignatur och aerodynamik

Sammanfattning

Detta kandidatarbete behandlar konceptuell design av ett smygflygplan med fokuspå avvägningen mellan aerodynamisk prestanda och låg radarupptäckbarhet. Syftetmed arbetet var att ta fram en referenskonfiguration för ett försvarsorienteratattackflygplan och undersöka hur geometriska designval påverkar flygegenskaper,radarmålyta och dimensionerande prestanda.Arbetet genomfördes som en iterativ designstudie där etablerade metoder för konceptuellflygplansdimensionering kombinerades med aerodynamiska analyser ochelektromagnetiska beräkningar. Den initiala dimensioneringen utfördes med hjälp avviktfraktionsmetoden, constraint-analys och prestandaberäkningar i Python. Flygplanetsgeometri modellerades i OpenVSP och analyserades därefter med avseendepå aerodynamik och radarsignatur. För beräkning av radarmålyta utvecklades ävenett eget beräkningsverktyg, TitanRCS, baserat på fysikalisk optik och teori för kantdiffraktion.Resultaten visade att flera geometriska anpassningar som reducerar radarmålytansamtidigt kan försämra flygplanets aerodynamiska egenskaper. Särskilt den bakreoch undre geometrin, inklusive V-tail-konfigurationen, identifierades som betydelsefullaför radarsignaturen inom de analyserade infallsvinklarna. Samtidigt påverkadedessa områden även luftmotstånd, stabilitet och geometrisk integration. Studien visadeockså att RCS-analys kunde användas redan i ett tidigt konceptskede för attidentifiera kritiska geometriområden, men att resultaten var känsliga för antagandenom radarfall, geometriupplösning och elektromagnetisk modellering.Arbetet visade att smygflygplansdesign kräver ett multidisciplinärt angreppssättdär aerodynamik och radarsignatur behandlas parallellt redan under konceptfasen.Den framtagna modellen ska därför inte ses som en färdig flygplansdesign, utan somett underlag för vidare studier av hur flygprestanda och radarmålyta kan balanserasi tidiga designskeden.