助推滑翔高超声速反舰导弹多方向协同突防可行性研究

在分析助推滑翔高超声速反舰导弹弹道特点的基础上,设计可能的多弹协同突防策略;建立下压段导弹质心运动方程,并在满足落角约束的最优导引律条件下,分析单平台发射多枚导弹多方向协同突防的可行性。通过仿真得出助推滑翔高超声速反舰导弹在过载、落地倾角、动压等条件的约束下,采用人工设置虚拟目标的方式进行单平台多弹多方向协同突防具有可行性。

临近空间高超声速助推-滑翔式轨迹目标跟踪

针对临近空间高超声速、助推-滑翔式轨迹目标跟踪的问题,提出一种经度-纬度-高度坐标系(Longitude-Latitude-Altitude,LLA)下基于目标轨迹特性分析的三维投影跟踪算法。首先,针对临近空间目标在经纬方向上的线性高超声速运动和高度方向上高机动频率运动的不同,将目标量测分别投影到经纬平面和高度方向上,并通过分段跟踪处理,以减小耦合误差对目标跟踪精度的影响;接着,在对目标高超声速特性充分分析的基础上,利用经纬方向上的点迹归并和凝聚处理,以有效解决目标高超声速运动所引起的分裂问题;然后,在对目标高度IMM跟踪的基础上,通过对加速度突变的合理检测和补偿,以进一步实现目标在高度方向上高机动频率运动的可靠跟踪;最后,结合统计学原理,将目标在同一时刻不同跟踪段中的状态估计相关联,以有效实现临近空间高超声速、助推-滑翔式轨迹目标的精确跟踪。仿真结果表明,与现有的临近空间目标跟踪算法相比,该算法具有较高的定位跟踪精度。

高超声速助推-滑翔式飞行器中段弹道轨迹分析

提出了一种高超声速助推-滑翔式飞行器中段弹道轨迹设计方法,并对弹道特性进行了仿真。首先介绍了高超声速助推-滑翔式飞行器的概念和它的基本弹道轨迹,分析了传统轨迹设计中的不足。然后提出了一种机动程序和发动机短暂点火相结合控制跃起,综合考虑实时精确的空气动力、地球引力以实现跳跃式飞行的弹道轨迹设计方法,并在机动控制程序不变时对点火次数、点火高度和推力大小进行了弹道仿真分析。仿真结果显示了该方法的可行性、整体设计上的优势以及在增大射程、提高突防能力上的性能优势。

高超声速滑翔飞行器弹道仿真分析

针对临近空间高超声速助推滑翔飞行器弹道轨迹预测,以高超声速助推滑翔飞行器为研究对象进行了纵平面运动轨迹建模、气动参数估计及攻角模型设计。不同滑翔初始状态下的弹道仿真结果表明:滑翔初始运动高度越高,跳跃幅度越大;滑翔初始运动速度越大,滑翔时间越长。通过研究加深了对高超声速飞行器运动特性的认识,为弹道预报、轨迹规划与制导系统设计等任务提供了参考。

高超声速飞行器起飞质量的解析估算

基于火箭助推的发射方式,推导出弹道式飞行器、高超声速助推-滑翔飞行器及高超声速助推-巡航飞行器的起飞质量与航程、燃料比冲和载荷之间的解析关系,为总体设计初期快速估算飞行器起飞质量提供了方法。基于此,比较了3种飞行器的起飞质量载荷比。结果表明,助推-巡航飞行器性能最优,助推-滑翔飞行器性能居中,弹道式飞行器的性能最差。

助推滑翔高超声速导弹发展趋势及作战使用研究

助推滑翔高超声速导弹因其技术实现难度相对较低,且在作战使用上拥有广泛的应用前景,而备受诸多国家的重视。主要分析了当前美国、俄罗斯等国助推滑翔高超声速导弹的发展现状及特点,并从技术性能与作战需求两方面分析了助推滑翔高超声速导弹未来的发展趋势。最后,从作战指挥决策、目指信息保障、多弹协同作战使用和导弹射效观测与评估等四个方面分析了未来助推滑翔高超声速导弹在作战使用中面临的关键问题。

助推滑翔高超声速导弹红外辐射特性研究

针对助推滑翔高超声速导弹高速飞行可能使其红外特征明显的问题,对其红外辐射特性进行研究。首先以CAV-L为例,对其红外辐射特性最为明显的滑翔段飞行弹道进行仿真;其次结合典型飞行弹道,对助推滑翔高超声速导弹的红外辐射强度进行仿真;最后采用插值法对背景辐射强度进行计算,并在采用Low Tran7软件计算红外辐射大气透过率的基础上,结合典型红外预警卫星的探测性能,对助推滑翔高超声速导弹的红外暴露距离进行仿真分析。通过仿真分析,结果表明:助推滑翔高超声速导弹在滑翔段高速飞行过程中会产生较强的红外辐射,使其在面对红外预警卫星时,产生几千公里的暴露距离。研究结论对进一步研究助推滑翔高超声速导弹的红外辐射特性及作战使用问题等具有参考意义。

美国海军潜射型中程高超声速助推滑翔导弹的背景、现状与前景

围绕美国海军在2017年10月30日首次成功完成高超声速滑翔飞行器技术验证飞行试验这一里程碑事件,对美国海军此次飞行试验的背景和现状进行了综述,分析预测了美国海军在高超声速助推滑翔导弹方向上的装备目标图像和部属情况。认为美国海军最终将研制一型射程4 000~5 000 km、仅携带常规战斗部的潜射型中程高超声速助推滑翔导弹。

美AGM-183A高超声速助推滑翔导弹首飞

2019年6月12日,美国空军在加利福尼亚州爱德华兹空军基地成功完成了一次高超声速导弹的试射。在试射中,1架B-52H战略轰炸机发射了AGM-183A高超声速助推滑翔导弹。该型导弹最大飞行速度可达20马赫,拥有多重变轨能力,由B-52H、B-21这类战略轰炸机运送,可对敌方目标实施远程打击,实战部署后将增强美空军的战略打击能力。

美国AGM-183A机载高超声速助推滑翔导弹技术方案及主要性能研判

根据美国空军和洛马公司公布的官方文件,以及近期美《航空周刊》编辑发布的AGM-183A导弹方案概念图等信息,综合研判了美空军正在研制的AGM-183A机载高超声速助推滑翔导弹技术方案和主要性能指标。通过分析认为,AGM-183A导弹很可能是一型技术方案先进而作战效能低下的机载高超声速助推滑翔导弹,是美军追求快速形成能力但又不愿意采用更加保守有效的技术方案的权宜产物。

俄罗斯助推滑翔高超声速飞行器发展

2015年7月,简氏报道了此前一直处于高度保密状态的俄罗斯助推滑翔高超声速飞行器项目(代号4202)的最新进展。系统梳理了俄罗斯4202项目的战略背景及起源、发展历程,介绍了项目的最新试验情况,并对项目未来发展及部署情况进行了简要预判。

美国空军的高超声速助推滑翔弹第二次发射失败

2021年7月28日,美国空军爱德华兹空军基地的一架B-52在穆古角海域进行空射快速反应武器(ARRW)导弹“助推器测试飞行器lb”(BTV-1b)试验时,由于导弹的火箭发动机未能成功点火而宣告失败。在2021年4月进行首次试验时,导弹的火箭助推器出现问题,导弹未能发射。美国空军表示,尽管最近两次试验均以失败而告终,但ARRW计划会继续朝着在21世纪20年代初部署的方向发展,并希望ARRW成为美国第一型生产和部署的高超声速导弹。

绝对武器 俄罗斯“先锋”高超声速助推滑翔弹头

2018年7月19日，俄罗斯国防部新闻称，“先锋”高超声速弹头的研制已完成，军工企业开始进行批量生产。“先锋”（代号“4202项目”／“Yu-71”）是以洲际弹道导弹为运载工具的高超声速助推滑翔弹头，携载核与常规两种战斗部，飞行速度可达20马赫，具有射程远、飞行速度快、安全可靠性高、突防能力强的特点，装备战略火箭兵部队后将大幅提升俄战略核力量的质量水平，是俄罗斯突破美国反导系统，确保与美战略均衡的“杀手锏”武器系统之一。

高超声速变体飞行器弹道设计优化技术进展

变体技术能够提升高超声速飞行器大空域宽速域飞行能力,有效提升突防性能、射程等关键指标。作为高超声速变体飞行器总体设计的重要环节,变体弹道方案设计与优化是改善全程飞行适应能力、提升变体飞行收益的主要技术手段。通过文献调研,综述了高超声速变体飞行器弹道设计与优化关键技术进展。回顾了高超声速飞行器与变体技术的发展历程,综述了高超声速变体飞行器研究现况。针对高超变体弹道建模设计需求,介绍了高超声速变体方案设计、气动力/热建模、气动力/热预示等方面的研究情况,简述了弹道方案优化技术研究进展。展望了高超声速变体飞行器弹道设计优化未来亟待深入研究的方向。

高超声速滑翔飞行器知识产权分析

对高超声速滑翔飞行器整体趋势、技术主题分布、技术发展趋势进行了科技文献分析,对其技术主题分布、技术发展路线、申请人分布和专利保护地域等进行了专利分析,对比得出高超声速滑翔飞行器技术研发重点及研发方向。

助推-滑翔导弹发展与应用问题研究

基于助推-滑翔弹道的高超声速制导武器可以实现远程的快速高精度攻击,并具有很好的突防性能,它符合美国全球快速打击的作战构想,并且相关技术的研究还可以带动相关领域技术的创新发展。但HTV-2两次试验的失败说明,其在发展和应用过程中还存在不少的技术难题需要解决。主要分析了其在发展过程中存在的技术难点和未来应用中面临的问题。

美空射高超声速武器发展分析

为研究美国空射高超声速武器发展现状,系统梳理了2018年以来美军空射高超声速武器发展动向,分析了美军空射高超声速武器技术路线、调整动因,研判了美军空射高超声速武器发展趋势,并作出相关认识。研究表明,2023年开始,美军将空射高超声速武器研发重心由“助推滑翔+巡航”并行,逐渐聚焦至高超声速巡航导弹,并强调运用数字工程等加速空军、海军多型高超声速巡航导弹研制部署与性能升级,同步追求低成本量产;但整体上看,美军空射高超声速武器距离实战化尚有差距。

高超声速导弹发展现状及作战运用研究

近年来,国外高声速导弹发展呈现出竞争扩散态势,美、俄等军事强国纷纷披露新型高超声速导弹项目,显示出各国全力发展和增强高超声速打击能力的决心。梳理了美、俄等军事强国主要高超声速导弹项目的背景、技术指标、进展情况,提出了高超声速导弹在未来作战运用中应重点关注信火一体、精打要害、防卫作战3个方面的研究,展望了未来高超声速导弹在技术领域的研究方向。

美国高超声速导弹发展现状与前景分析

按照吸气式巡航和助推滑翔两大技术路线,简要梳理了美国高超声速导弹的发展历程,系统梳理了美军各军种在研高超声速导弹的使命任务、关键性能和进展程度等情况,从投资强度、研发进度等角度预测分析了美军高超声速巡航导弹和助推滑翔导弹的发展前景。分析认为,高超声速巡航导弹和助推滑翔导弹均采用了多方案并行发展的思路,其中,助推滑翔导弹占据了当前及至少未来五年之内的绝大部分高超声速导弹科研预算;美国高超声速巡航导弹将主要朝着小型化方向发展,高超声速助推滑翔导弹将朝着全谱系方向发展,并最终会补齐洲际打击的空白。

日本高速/高超声速导弹计划分析

日本防卫省2019财年防务预算文件表明,该国将通过不同项目并行发展高速助推-滑翔导弹与高超声速巡航导弹技术,并规划了飞行器外形、控制、推进、材料与结构等多种专业技术研究方向。虽然日本声称发展先进导弹的目的是满足离岛作战任务需求,但如果未来这类高速/高超声速攻击性导弹研发成功并装备,将在实质上对邻国、全球安全构成新的威胁。从项目规划、研究内容等方面对日本近期披露的高速/高超声速导弹项目进行了梳理,并从其发展路线、预期威胁等方面进行了评述。