风场中无动力滑翔弹可攻击区研究

基于无动力滑翔弹气动力特性与动力学模型、中/末制导律与控制系统的飞行仿真模型,以及风场模型等,在一定的释放条件下,通过不同风场(即不同风向与风速的组合),计算了大量的可攻击区。利用VC++与Matlab飞行仿真软件,较为直观地比较了无风与不同风场中的无动力滑翔弹可攻击区及相应的六自由度(6DOF)飞行轨迹。大量的数据表明风场改变了无动力滑翔弹的可攻击区的形状及大小。因此,风场是影响无动力滑翔弹命中率与可攻击区的重要因素。当计算无动力滑翔弹的可攻击区时,随机风场必须考虑,这在实战中很有参考价值和工程实用价值。

无动力滑翔弹最优抛射初始条件研究

从研究无动力滑翔弹的可攻击区大小及相应的6-D飞行轨迹角度出发,基于无动力滑翔弹运动学与动力学和中/末制导律的数学模型,通过不同初始投放条件的组合(投放高度、投放速度、投放角度),计算了大量的可攻击区及相应的6-D飞行轨迹,比较了不同组合情况下的可攻击区大小及相应的6-D飞行轨迹,得出了一组无动力滑翔弹最优初始投放条件数据。

滑翔弹一体化实时半实物仿真平台设计

针对滑翔弹飞行控制系统半实物仿真平台研制中的两个关键问题——仿真实时性与一体化建模,建立了一套基于Windows操作系统的半实物仿真平台,开展了在较低成本的工业控制计算机上实现高效、实时的飞控系统半实物仿真研究。文中采取了Real Time Extension(RTX)插件扩展系统实时性的方案,既满足了仿真平台1ms精确定时的要求,又大幅降低仿真平台的成本;结合Simulink软件高效、安全的基于模型设计的解决方案,建立了扩展实时Windows系统下自动生成代码与手工代码混合编程的方法,重点解决了一体化建模方案在实时平台中的集成问题,并进行了仿真平台实时性能测试。最后完成了发射高度为海拔4800 m.初始速度为202 m/s以及不同误差组合条件下的滑翔弹半实物仿真试验,整个飞行过程中侧滑角都稳定在-3度与3度之间,满足飞控系统稳定裕度要求。

基于特征区间的滑翔弹姿态控制系统设计

根据无动力滑翔弹在不同飞行时段的运动特点,文中将其弹道分为若干时段,基于区间PID控制理论,结合风干扰模型,设计了无动力滑翔弹的俯仰通道姿态控制系统。给定航弹的初始投抛条件,对纵向通道的时变过程进行仿真,结果表明该滑翔弹控制系统具有一定的稳定性和精度。文中的方法对设计具有滑翔段的飞行器姿态控制系统有一定的参考价值和工程实用价值。

大展弦比滑翔弹STT驾驶仪设计

针对大展弦比滑翔弹大侧滑飞行容易造成滚转控制饱和的问题,提出了一种降低侧滑角的STT驾驶仪设计方案。该驾驶仪与传统STT驾驶仪结构形式相同,包括俯仰、偏航、倾斜3个通道,通过在倾斜回路中引入侧向加速度反馈,以实现倾斜角对侧向加速度的跟随,达到减小侧滑角的效果。六自由度非线性数学仿真结果表明,改进的驾驶仪有效降低了滑翔弹STT转弯过程的侧滑角,可以应用于此类面对称导弹的飞行控制。

无动力滑翔弹在风干扰下的控制与仿真研究

风场是无动力滑翔弹飞行过程中的一项重要干扰因素。针对滑翔导弹的气动力模型和其在不同飞行时段的运动特点,建立了航弹的姿态控制模型和制导律模型。并在一定的初始投抛条件下,利用C++与Matlab飞行仿真软件混合仿真,对航弹的飞行参数进行了大量的计算和相应的6-D飞行轨迹仿真。提出了无动力飞行器的姿态控制方法和计算机软件实现仿真的技术途径。仿真结果表明风干扰是影响无动力滑翔弹控制系统稳定性和精度的重要因素。对于具有滑翔段的飞行器在实际设计中很有参考价值和工程实用价值。

滑翔弹最优弹道设计存在的问题及解决方法

最大滑翔距离是滑翔弹最重要的战技指标之一。根据现有理论,滑翔弹按照最大升阻比飞行的弹道是具有最大滑翔距离的最优弹道。滑翔弹实现最大升阻比飞行的控制策略有升阻力系数表达式法和升阻比搜索法,针对这两种方法的不足,根据工程经验,提出一种计算量小、结构简单的新方法。以某型号滑翔弹为仿真用例,仿真结果证明了新方法的可行性和有效性;对不同类型的滑翔弹,新方法具有通用性。

GBU—15(V)/B滑翔弹族

GBU—15(V)/B 滑翔弹族是1973年斋月战争之后美国空军搞的“密布轰炸(PaveStrike)计划”的产物。当时的主要目的是想改善飞机轰炸严密设防目标的突防能力和飞机自身的生存能力。由于采用模块式设计,各种结构的GBU—15(V)/B 可以以最适宜的配合攻击方式并可以攻击任何形式的目标。在每套装置近20万美元估计成本的基础上,美空军提出要求,要5,000余枚两种基本结构的滑翔炸弹。购买十字型翼

滑翔增程弹弹道仿真研究

文中阐述了方案弹道设计的原理和思路,建立了滑翔弹方案弹道的数学模型,在不同的攻角和射角下对方案弹道进行仿真,从最优结果中得出滑翔弹的理想方案弹道和实际方案弹道。

临近空间高超声速滑翔弹弹道特性仿真

临近空间高超声速滑翔弹独特的运动特性给预警系统带来了巨大挑战,为了区分控制量和初始运动状态对弹道轨迹的具体影响,以升力式再入滑翔弹为对象进行了对比仿真。仿真结果表明:强机动发生在纵向平面,控制量倾侧角决定横向机动,攻角决定纵向机动,初始航向角对横向偏移影响显著,而初始航迹倾角和初始飞行高度对纵向跳跃影响显著。

基于Windows的滑翔增程弹飞控系统半实物仿真研究

通过引入外部硬时钟,在普通Windows工控机上,实现了精确定时以及稳定的多线程串口通信,满足了滑翔弹飞控系统实时仿真的要求.该系统不仅成本低,而且稳定性高、通用性好以及第三方软硬件资源丰富,并在实际仿真过程中得到了应用.

大气层内无动力滑翔炸弹倾斜转弯控制设计

倾斜转弯(BTT)控制在机动性、稳定性、升阻比以及与吸气式发动机兼容性等方面与侧滑转弯(STT)控制相比具有一定的优势。以大气层内无动力滑翔弹为背景,研究BTT-180制导逻辑,采用两环控制模式设计姿控系统,并通过协调支路抑制侧滑角。六自由度仿真结果表明,滑翔弹采用BTT-180方案是可行的,并且具有较好的弹道机动性能。

导弹突防技术多

从种种迹象来看,美国政府和霸权人士将继续不遗余力地为推行和实施国家导弹防御系统进行摇旗呐喊!他们企图依靠国家导弹防御系统的保护,长期称霸世界、为所欲为!殊不知,有盾必生矛,军事科技的发展,将为突破NMD的防护网,不断提供新的突防技术.

不确定飞行环境下的滑翔制导炮弹方案弹道优化

滑翔制导炮弹因体积和成本所限存在控制能力有限的问题,有必要对其方案弹道加以合理的设计,为此提出一种不确定飞行环境下的弹道优化方法以降低方案弹道对各类随机干扰的敏感度。建立了模型偏差、滑翔启控点参数偏差、气动参数偏差及气象偏差等不确定性因素的数学模型,推导出计及随机干扰的滑翔弹动力学系统雅可比矩阵的解析表达式,利用线性协方差分析法,得到了系统误差传播方程,进而建立了不确定飞行环境下的弹道优化模型。利用Chebyshev伪谱法将弹道优化问题转换为非线性规划问题,在此基础上采用内点算法(Ipopt)获得了方案弹道的最优解。仿真结果表明,与不考虑不确定因素的设计方法相比,采用本文方法设计出的方案弹道,纵向和侧向位移散布方差明显减小,显示出对随机干扰更好的抑制效果。

武器外挂物投放安全性分析方法

为保证歼击机投放武器外挂物的投放安全性,采用基于欧拉方程的投放数值模拟与风洞试验相结合的方法,对武器外挂物的投放安全性分析方法进行研究。文中以某歼击机投放某型滑翔弹为算例进行分析,仿真计算的滑翔弹姿态角和投放轨迹与风洞试验数据基本吻合。通过仿真计算对风洞试验进行了补充。应用该方法对滑翔弹的投放安全性进行了全面的分析,保障了飞机空中投放滑翔弹飞行试验的安全,同时验证了分析方法的可靠性。

一种改进的“钻石背”翼设计

针对目前滑翔弹射程短的缺点,提出一种改进的"钻石背"弹翼。通过增大后掠翼的后掠角、前掠翼的前掠角和展弦比来改进钻石背弹翼,分析计算在飞行攻角为0°～8°的使用条件下不同飞行马赫数时的气动特性。在逆风飞行条件下计算飞行弹道,结果表明在12000m高度,270m/s水平速度投弹的条件下,射程达到110km以上。通过对翼张机构的设计,在原理上说明了菱形弹翼张开机构的可行性。

引入侧向加速度反馈的侧滑转弯控制方法

针对大展弦比滑翔增程弹大侧滑飞行时滚转干扰力矩大,容易导致滚转舵饱和并造成滚转控制困难的问题,提出了大展弦比滑翔增程弹自动驾驶仪引入侧向加速度反馈的侧滑转弯(STT)控制方法。该方法通过在传统侧滑转弯自动驾驶仪的倾斜通道引入侧向加速度反馈,实现了倾斜角对侧向加速度的跟随,相当于在传统的侧滑转弯控制上增加了倾斜转弯(BTT)控制的效果。六自由度非线性仿真实验表明:大展弦比滑翔增程弹侧滑转弯自动驾驶仪倾斜通道引入侧向加速度反馈后,显著降低了飞行过程的侧滑角,使滚转舵偏远离饱和状态,提高了驾驶仪的滚转控制裕度。

Flight Range Optimization of Extended Range Guided Munitions

By the study of extended range guided munitions (ERGM) trajectory characteristics, ERGM free-flight and glide trajectory characteristics are revealed and illustrated. On the basis of free-flight trajectory mathematical model, a two-parameter optimization problem of quadrant elevation and rocket ignition time is studied. Using the atmosphere mathematical model, the best glide-starting point of the downward trajectory is determined. With an optimal control mathematical model, the ERGM optimal glide trajectory is obtained.

关于武器外挂物投放安全性分析方法研究

军用飞机在执行飞行任务中,经常会因为任务需要将飞机外部挂载的武器或者油箱投放出去。但是受外部环境和外挂物自身性质的影响,很容易发生投放过程中外挂物同机身相互碰撞的情况,严重影响飞机的正常飞行,所以,外挂物投放安全性问题一直是国内外的研究热点和研究重点。为了保证歼击机投放武器外挂物的投放安全性,本文使用欧拉公式对外挂物的投放安全性分析方法进行研究。

美国区域高超声速导弹防御方案未来发展分析

随着高超声速武器的装备部署,美国正在发展高超声速防御体系,推进区域高超声速导弹防御能力的快速装备。研究了美国区域高超声速分层防御方案的主要装备、性能及研制进展,总结了美国区域高超声速防御方案的作战场景和主要作战模式。通过分析可以看出,美国将在2025年左右形成针对区域高超声速武器的末段防御能力,2030年左右初步建成分层防御能力。