Recently, a RAS has been applied to an actual aircraft through research on electromagnetic signal stealth technology. Because of RAS are applied in the limited structures, a discontinuity between the RAS and PEC that did not exist before occurred. Previously studies focused on edges of PEC, that is, the scattering of electromagnetic waves from discontinuity between PEC and air. There is a lack of research of a scattering wave by discontinuity between RAS and PEC. In this study, the influence of scattering for RAS-PEC ad PEC only structures on the radar cross section, and the change of the radar cross section when the discontinuity gap was filled with filling materials were investigated. First, the radar cross sections were calculated when the electromagnetic wave was obliquely incident on a model consisting of RAS-PEC and a model consisting only of PEC. The radar cross section was 3.5 ~5.6 times larger for RAS-PEC compared to PEC only. After that condition of gap-filling material which can suppress the increase of RCS is solved by simulation. The effective condition of RCS suppression was that real permittivity of gap-filling material is larger than 10 from simulation. The gap-filling materials that almost satisfied the effective condition are made of MWCNT/silicone rubber (9.45 – j7.60) and silver powder + MWCNT/silicone rubber (9.83 – j4.10). Finally, the effects of MWCNT/silicone rubber and silver powder + MWCNT/silicone rubber are checked by simulation. When these gap-filling materials applied to NACA 0016 model with RAS-PEC, the amount of scattering E-field was reduced about 10 ~15%.
최근 전자기 신호 스텔스 기술 연구를 통해 전자파흡수구조가 실제 항공기에 적용이 되고 있다. 이러한 전자파흡수구조가 적용되면서 그 이전에는 존재하지 않았던 전자파흡수구조와 PEC 간의 불연속면이 발생하게 되었다. 이전에도 불연속면에서의 산란을 연구하였으나 주로 PEC의 모서리, 즉 PEC와 공기 사이에서 발생하는 전자파 산란에 대한 연구였으며, 이렇게 새롭게 발생한 전자파흡수구조와 PEC 사이의 불연속면에서의 산란 연구는 부족했다. 본 연구에서는 이러한 전자파흡수구조와 PEC 불연속면에서의 산란이 레이다 단면적에 주는 영향과 불연속면을 다른 물질로 채웠을 때 레이다 단면적의 변화에 대해 연구를 진행하였다. 먼저 전자파흡수구조와 PEC로 이루어진 모델과 PEC로만 구성된 모델에 전자파 경사로 입사하는 경우에 대한 레이다 단면적을 계산하였을 때, 전자파흡수구조가 적용된 경우 레이다 단면적이 약 3.5 ~ 5.6배 정도 크게 나옴을 확인하였다. 이후 불연속면에 의한 레이다 단면적 증가를 억제할 수 있는 gap-filling 물질의 조건을 시뮬레이션을 통해 gap-filling 물질의 유전율 실수부가 10 보다 커야 한다는 것을 확인 하였다. 이후 실리콘 고무와 MWCNT, 은 분말을 이용한 실험을 통해 위 조건과 가까운 9.45 – j7.60(MWCNT 2 wt%/실리콘 고무)와 9.83 – j4.10(은 20 wt% + MWCNT 1 wt%/실리콘 고무)의 유전율 가진 gap-filling 물질을 확보하였다. 마지막으로 전자파흡수구조가 일부 적용된 NACA 0016 모델을 이용하여 gap-filling 물질의 효과를 확인하였으며, 시뮬레이션을 통해 gap이 없는 경우 보다 위 더 물질로 gap을 채웠을 경우 전기장의 세기가 약 10 ~15 %정도 감소하는 것을 확인하였다.
