基于主动倾斜转弯的超空泡航行器机动控制方法

针对超空泡航行器采用传统方式机动能力不足的问题,文中建立了一种基于主动倾斜转弯的机动控制方法。在分析超空泡航行器流体动力的基础上,根据不同工况下航行器的沾湿情况,求解了滑行力系数及力矩系数表格,对滑行力进行了重构,建立了超空泡航行器六自由度动力学模型,基于极限操舵模式设计了超空泡航行器深度与横滚通道的比例-积分-微分控制器,提出了基于主动倾斜转弯控制策略的横滚-航向协调控制的机动控制方法。数学仿真结果表明,所设计的控制器动态性能良好,可以满足超空泡航行器的机动要求。文中方法可为单自由度空化器超空泡航行器的机动实现问题提供参考。

超空泡航行体自导作用距离需求分析

为开展自导超空泡航行体的研究,评估其最短自导作用距离尤为重要。本文在建立超空泡航行体动力学模型的基础上,计算出其基于主动倾斜转弯控制策略下的最大机动角速度为6°/s,并以此为基础研究了多种态势条件下的超空泡航行体追踪目标需用最短自导作用距离,分析了航行体初始段航向、初始相对距离等因素对需用自导距离的影响。仿真结果表明,弱机动条件下的超空泡航行体需要的自导作用距离均在1 km以上,以目前技术条件无法满足其导引需求,故在未来一段时间内,以超空泡鱼雷为代表的超空泡航行体武器仍应以直航攻击为主。