低空情况轨控发动机提升机动能力的机理分析

以紫菀防空导弹为对象,研究了低空情况下通过轨控侧喷推力提升机动能力的可能机理。分析了侧喷推力对弹体传递函数的影响以及采用Raytheon三回路驾驶仪时侧喷推力对闭环过载传递函数的影响。说明低空情况下侧喷推力对过载闭环传递函数的主要作用在于改变零点位置。最后通过仿真证明,采用恰当的侧喷调节规律可使过载响应时间大幅下降。为紫菀导弹在低空情况下的优异打靶成绩提供合理的解释。     

侧向推力对PIF-PAF控制导弹的动力学影响研究北大核心

针对Aster导弹在PIF(pilotage inertial enforce)-PAF(puissance an frein)控制中的动力学问题,分析了侧向推力对导弹法向力、俯仰力矩、控制力的影响,建立了PIF-PAF控制导弹的纵向运动模型,采用小扰动线性化方法得到了PIF-PAF控制导弹的纵向扰动运动模型以及短周期运动模型。探讨了PIF-PAF控制提升过载响应时间的原理。解释了Aster导弹采用大面积弹翼、大面积舵面并将弹翼前缘后掠角设计为零的原因。     

高空轨控式直接侧向力/气动力复合控制方法北大核心

针对高空条件下导弹过载能力有限的情况,提出一种轨控式直接侧向力/气动力复合控制方法。首先,对侧向推力比例调节的轨控式直接侧向力/气动力复合控制导弹建立数学模型。然后,考虑质心漂移和侧喷流场干扰影响,设计滑模鲁棒控制器,实现气动控制部分姿态稳定功能。最后,建立轨控发动机推力模型,设计分档控制的轨控侧向力开机策略,实现直接力控制跟踪过载指令功能。仿真结果表明,与相同高度、速度条件下的单纯气动控制方法相比较,轨控式直接侧向力/气动力复合控制方法可以有效提高导弹快速响应能力和机动能力。     

高空轨控式直接侧向力/气动力复合控制方法

针对高空条件下导弹过载能力有限的情况,提出一种轨控式直接侧向力/气动力复合控制方法。首先,对侧向推力比例调节的轨控式直接侧向力/气动力复合控制导弹建立数学模型。然后,考虑质心漂移和侧喷流场干扰影响,设计滑模鲁棒控制器,实现气动控制部分姿态稳定功能。最后,建立轨控发动机推力模型,设计分档控制的轨控侧向力开机策略,实现直接力控制跟踪过载指令功能。仿真结果表明,与相同高度、速度条件下的单纯气动控制方法相比较,轨控式直接侧向力/气动力复合控制方法可以有效提高导弹快速响应能力和机动能力。     

侧向推力对PIF-PAF控制导弹的动力学影响研究

针对Aster导弹在PIF(pilotage inertial enforce)-PAF(puissance an frein)控制中的动力学问题,分析了侧向推力对导弹法向力、俯仰力矩、控制力的影响,建立了PIF-PAF控制导弹的纵向运动模型,采用小扰动线性化方法得到了PIF-PAF控制导弹的纵向扰动运动模型以及短周期运动模型。探讨了PIF-PAF控制提升过载响应时间的原理。解释了Aster导弹采用大面积弹翼、大面积舵面并将弹翼前缘后掠角设计为零的原因。     

交联耦合对自旋导弹控制系统特性的影响分析

基于小扰动线性化的弹体运动模型,建立了自旋导弹的三回路自动驾驶仪控制模型,得到了复数形式的闭环传递函数。在此基础上,分析了闭环系统的交联特性,结果显示,三回路自动驾驶仪使自旋导弹实现了稳态解耦,且闭环稳态增益不受气动参数变化影响。利用复系数线性多项式稳定性判别方法,研究了自旋导弹的闭环稳定性,分析了交联项对三回路自动驾驶仪稳定裕度的影响情况,得到了系统的闭环稳定条件。     

俯冲击顶弹道落角研究

采用俯冲击顶弹道时,为保证对目标的毁伤效果,要求导弹命中目标时具有较大的落角。为增大落角,分别研究了射程和弹道高度、转比点、比例导引系数以及可用法向过载等因素对落角的影响,并进一步提出了提高落角的措施。仿真和引证表明,通过采取调高发射角、加入推力矢量控制以及改进末制导律等措施可有效提高导弹落角。     

高斯伪谱法在变推力导弹弹道优化中的应用

为实现对可变推力固体火箭发动机推进剂的充分利用,以近程导弹拦截目标为特定研究场景,在推进剂质量给定的情况下采用Gauss伪谱法进行弹道优化设计。该方法采用变推力控制,选用固体火箭发动机实现推力可调,由比例导引给出制导指令,研究Gauss伪谱法在变推力导弹弹道优化中的应用方法,最终得到目标函数及约束条件下的比例导引变推力优化方案。仿真结果表明了高斯伪谱法应用于可变推力导弹弹道优化设计的有效性,同时与传统发动机方案下的弹道进行对比,表明了变推力控制在导弹弹道性能上的优越性。     

欧洲舰载防空导弹系统

“紫菀”导弹自多次成功试验之后,又于2004年3月23日成功地进行了一次发射试验。导弹是从一艘“萨瓦里”Ⅱ型护卫舰上通过“席尔瓦”垂直发射系统发射的,在多功能相控阵雷达“阿拉贝尔”的引导下,采用“直接打击”方式成功地拦截了一枚中程靶标。2004年9月,在地中海试验中心沙特海军又成功地在“利雅德”号护卫舰上进行了“紫菀”导弹试验。这标志着“紫菀”导弹系统又迈出了坚实的一步。“紫菀”导弹系列已经成为世界防空导弹中一颗耀眼的新星,而采用“紫菀”导弹的SAAM和PAAMS系统的防空能力也完全可与采用“标准”导弹的“宙斯盾”系统相媲美,它被誉为“欧洲21世纪全天候、全方位的防空导弹系统”,因而一直受到广泛的关注。     

变推力固体火箭发动机战术导弹弹道优化研究

在给定发射初始条件、目标逃逸方式及控制律条件下进行了导弹性能仿真,给出了采用变推力固体火箭发动机的战术导弹最大发射弹目距离和变推力固体火箭发动机二级推力所对应的关系,形成了仿真条件下的变推力发动机控制律,丰富了采用变推力发动机的导弹制导律设计维数,并分析了发动机二级推力调节对弹道设计的影响,对采用变推力固体火箭发动机的导弹弹道优化设计具有一定的指导意义。     

基于MEMS传感器与惯性开关的目标识别技术研究

运用ABAQUS仿真平台建立导弹撞击不同硬度目标模型以及MEMS惯性开关模型,分析了导弹撞击目标过程中的惯性过载情况、惯性开关在撞击惯性力情况下的闭合情况,结合导弹弹道过载特性及目标识别解算准则,设计了MEMS惯性触发电路和惯性开关;结果表明:MEMS惯性触发电路可以对防空导弹弹道过载进行准确的测量,当冲击过载超过30...     

车载导弹推力偏心初始扰动影响研究

针对随机因素干扰问题,研究了发动机推力偏心对发射精度的影响。基于修正的CraigBampton法和虚拟样机技术,建立了车载导弹垂直发射刚柔耦合动力学模型。通过参数化动力学仿真,基于蒙特卡罗方法获取了以推力偏斜角度为随机变量的多工况导弹姿态样本数据。运用直方图法和极大似然估计法进行数据统计分析,研究了导弹相关姿态的分布规律,明确了推力偏心与车载导弹垂直发射初始扰动的内在关系。研究结果表明,考虑推力偏心影响时,导弹姿态分布规律近似于正态分布。     

超声速导弹的光滑二阶滑模控制器设计

建立了带有气动系数不确定量和外界干扰的超声速导弹的运动模型。采用输出重定义技术克服了导弹过载输出的非最小相位特性,利用容易测量的过载和角速度相组合重新定义了新输出量。为了削弱滑模控制的颤振影响,同时又保持滑模控制的强鲁棒性,采用光滑二阶滑模控制方法设计了导弹过载控制系统中的控制器。设计了二阶滑模观测器对汇总不确定量进行有效估计。为了检验所设计的观测器和控制器的控制效果,仿真分析中对比了光滑二阶滑模控制器和传统滑模控制器的仿真结果。仿真结果表明：光滑二阶滑模控制器能够有效地削弱颤振影响,使导弹过载输出快速准确地跟踪上过载指令信号。     

推力对舰载导弹出筒姿态的影响研究

针对高海情下舰艇运动对舰载导弹冷发射出筒姿态的影响问题,提出了改变弹射推力可能对导弹出筒姿态具有一定的优化效果。聚焦二者间的定量关系进行了研究,建立了舰艇运动的数学模型和发射系统的实体模型。基于不同等级海情下舰艇的运动幅度,采用虚拟样机技术针对导弹的出筒姿态进行了动力学仿真。仿真结果显示,提高弹射推力可以达到改善导弹出筒姿态的效果。当海情小幅超过发射允许值时,理论上可通过增加推力的方式满足发射条件。     

反舰导弹红外辐射特性研究

从舰载红外警戒系统的实际需要出发,针对海空背景下低空来袭反舰导弹目标,深入研究导弹的红外辐射特征,并建立其红外辐射简化模型.通过导弹尾喷管、尾喷焰及蒙皮的气动加热3个导弹主要辐射源,计算某型反舰导弹在长波段(红外警戒系统主要工作波段)的红外辐射强度,并针对计算结果进行了相关分析.     

吸气式导弹尾部喷流对底部阻力影响数值研究

通过数值模拟方法研究了吸气式导弹尾部喷流对底部阻力的影响.采用内通道截断方法进行热喷状态下流场数值计算,获得了热喷状态下底部干扰流场结构和底部阻力系数,同时研究了燃气属性对热喷效应的影响.最后与冷通气状态流场计算结果进行比较,进一步分析了热喷效应的影响机理.计算结果表明,热喷效应和燃气属性都会对导弹底部阻力产生极大影响.     

印度将斥巨资与欧洲合作研发Maitri低空快反导弹

印度国防研究与发展实验室(DRDL)2007年5月与欧洲 MBDA 导弹系统公司签订协议,联合研发新一代"低空快速反应导弹"(LLQRM)。该导弹被命名为 Maitri,计划装备印度海、空军部队。DRDL 官员称,根据项目研发计划,欧洲 MBDA 导弹系统公司将负责研发主动导引头系统、推力矢量控制系统和导弹弹体,DRDL 将负责研发导弹的软件系统、指挥与控制系统以     

针对不同质量战斗部的防空导弹弹族设计北大核心

以Aster-15/30导弹为基准,研究了战斗部质量不同情况下组成中近程防空导弹与中远程防空导弹弹族的设计流程。首先对具有15 kg战斗部的Aster主级以及Aster-15/30导弹对应的中近程、中远程助推器进行反设计。然后分析了无量纲外形不变,保持侧喷发动机、巡航发动机能力与Aster主级相同,战斗部质量增加时的主级设计流程,设计具有30/50 kg战斗部的主级。接下来分析助推器设计流程,设计使30/50 kg战斗部的主级具有与Aster-15/30导弹相同的末段机动能力的助推器。最后,通过弹道仿真检验了设计的合理性。     

针对不同质量战斗部的防空导弹弹族设计

以Aster-15/30导弹为基准,研究了战斗部质量不同情况下组成中近程防空导弹与中远程防空导弹弹族的设计流程。首先对具有15 kg战斗部的Aster主级以及Aster-15/30导弹对应的中近程、中远程助推器进行反设计。然后分析了无量纲外形不变,保持侧喷发动机、巡航发动机能力与Aster主级相同,战斗部质量增加时的主级设计流程,设计具有30/50 kg战斗部的主级。接下来分析助推器设计流程,设计使30/50 kg战斗部的主级具有与Aster-15/30导弹相同的末段机动能力的助推器。最后,通过弹道仿真检验了设计的合理性。     

近程防空导弹发动机推力方案优化研究

以近程防空导弹为背景,探讨了双脉冲推进技术对导弹性能的提升效果。建立了飞行弹道的数学模型,给出了制导方法及推力模型,借用遗传优化算法,以扩大导弹近界至远界各典型弹道的末速度为优化目标,对各种推力方案下推力参数进行了优化。研究表明,相比于传统单级推力形式,双脉冲推力对近程导弹末速度提升明显;优化得到了使导弹末端机动性能最优的双脉冲推力方案,为近程防空导弹双脉冲发动机的设计提供了理论依据。