E. Lindermeir, M. Rütten

Das DLR betreibt seit vielen Jahren Modelle zur Bewertung der Infrarot (IR)-Signatur von Flugzeugen. Für die Simulation der IR-Signatur agiler, eventuell unbemannter Flugzeuge wurde mit den hier durchgeführten Arbeiten das neue IR-Modell MIRA (Model for Infrared Scene Analysis) entwickelt. Es trägt den höheren Anforderungen bei der Signaturberechnung hoch getarnter Konfigurationen Rechnung. MIRA ermöglicht die Modellierung beliebig geformter Abgasstrahlen, die durch die typischerweise rechteckigen Gasauslässe entstehen. Zudem werden Mehrfach-Reflexionen sowohl auf der Flugzeugoberfläche als auch im Einlauf und im Abgassystem unter Berücksichtigung der bidirektionalen Reflektanzverteilungsfunktion (BRDF) bestimmt. Darüber hinaus enthalten die MIRA-Ergebnisse auch die Einflüsse der Atmosphäre und der vom Boden emittierten IR-Strahlung. Da der Abgasstrahl je nach Konfiguration auch von der Strömung um das Flugzeug beeinflusst werden kann, wurde MIRA mit dem DLR TAU Code gekoppelt. Bei diesem handelt es sich um ein Strömungsmodell, mit dem sowohl die Flugzeug-Umströmung als auch deren Mischung mit dem Abgasstrahl berechnet werden kann. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die Funktion sowie die aktuellen Fähigkeiten des entwickelten IR-Signaturmodells MIRA. Die Verwendung der gekoppelten Modelle MIRA und TAU im Entwurfsprozess wird anhand der Optimierung des Abgassystems eines unbemannten Flugzeugs demonstriert.

For many years, the German Aerospace Center (DLR) has operated models for evaluating the infrared (IR) signature of aircraft. The work presented here has resulted in the development of the new IR model MIRA (Model for Infrared Scene Analysis) for simulating the IR signature of agile, potentially unmanned aircraft. It addresses the higher demands of signature calculation for highly camouflaged configurations. MIRA enables the modeling of arbitrarily shaped exhaust jets generated by the typically rectangular exhaust outlets. Furthermore, multiple reflections are determined both on the aircraft surface and in the intake and exhaust system, taking into account the bidirectional reflectance distribution function (BRDF). In addition, the MIRA results also incorporate the influences of the atmosphere and IR radiation emitted from the ground. Since the exhaust jet can also be influenced by the airflow around the aircraft, depending on the configuration, MIRA was coupled with the DLR TAU Code. This is a flow model that can calculate both the airflow around the aircraft and its mixing with the exhaust jet. This paper provides an overview of the function and current capabilities of the developed IR signature model MIRA. The use of the coupled models MIRA and TAU in the design process is demonstrated using the optimization of the exhaust system of an unmanned aircraft.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2015, Rostock

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2015

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 8 Seiten

urn:nbn:de:101:1-201511134414

Infrarotsignatur, Modellierung

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13.11.2015