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。

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。

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。

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。

高超声速滑翔式BTT导弹鲁棒反演控制器设计

综合考虑高超声速滑翔式BTT导弹各种干扰的影响,建立了具有非匹配不确定性的非线性、强耦合姿态运动方程,并转化为标准形式。针对模型中的未知不确定性,提出了鲁棒估计函数,利用反演控制和自适应控制设计了高超声速导弹的自动驾驶仪,解决了由于对期望虚拟控制量进行求导产生的"计算膨胀"问题,证明了每一步反演设计的Lyapunov稳定性,并进行了数字仿真。仿真结果表明,所设计的自适应反演控制器能够精确跟踪姿态角指令,并对大范围气动参数摄动具有很强的鲁棒性。

美国高超声速导弹现状及发展趋势研究

近年来,美国多措并举,大力推动高超声速武器研制进程,同步发展多个高超声速导弹项目。为深入了解美国高超声速导弹的最新发展情况,明确其未来发展方向,本文对美国在研高超声速滑翔导弹和高超声速巡航导弹项目进行了全面梳理,并总结技术发展特点,研判发展趋势。

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。

高超声速远程导弹弹道解析估算与特性分析

对于高超声速远程导弹助推-滑翔弹道,提出一种弹道参数的解析估算方法,该方法从能量的角度出发,利用准平衡滑翔条件建立滑翔射程和飞行时间的解析估算公式;在此基础上定量地分析研究升阻比、初始速度等弹道参数对滑翔射程和时间的影响规律;同时在理论上分析了最小能量椭圆弹道的射程和飞行时间特性。基于推导得到的解析估算公式,对比研究滑翔弹道和椭圆弹道的在不同条件下的射程和时间特性,并提出这两种弹道最佳适用范围的确定准则。最后,通过仿真分析表明,解析估算结果与数值仿真结果的误差小于2%,具有较高的精度,能够可靠、有效地分析出滑翔弹道的性能,可为弹道方案的初步选取提供参考。

高超声速滑翔式飞行器摆动突防设计

针对高超声速滑翔式飞行器突防导弹防御系统的问题,设计了一种基于威胁时间窗的摆动式机动突防方法,联合地基雷达、拦截导弹和HGV建立了毁伤概率模型。通过摆动式机动方法控制HGV暴露的RCS。运用极大极小值原理设计了最优突防弹道,使飞行器在所有威胁时间窗内毁伤概率的极大值取极小并进行了数字仿真。仿真结果表明,该方法在牺牲一定航程和航时的条件下能有效降低HGV突防过程中被毁伤的概率,增强其生存能力。

2023年国外高超声速领域发展综述

高超声速武器将使未来战争的样式产生深刻的变化,是当前装备科技领域博弈的焦点之一。对2023年美国、俄罗斯、法国、印度等世界主要国家在高超声速领域的重要发展动向进行梳理,分析其发展态势。最后,对国外高超声速技术的发展进行了总结。

德国的高超声速导弹

介绍了德国高超声速导弹计划的研究目标和目前进展,提出了发展高超声速导弹需要解决的技术问题,说明了用高超声速导弹在助推段拦截战术弹道导弹的构想。

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。

俄军正式接装先锋高超声速导弹

近日,据俄罗斯媒体报道,俄罗斯战略火箭兵司令谢尔盖·卡拉卡耶夫上将表示,战略火箭兵已经正式接装先锋高超声速导弹,其部署基地位于奥伦堡州。按照计划,该装备将在今年年底前进入战斗值班状态。率先亮剑敲山震虎先锋高超声速导弹从2018年3月首次曝光遭质疑,到短短1年多时间就正式列装,成为世界上首个进入现役的高超声速助推滑翔导弹系统,不可谓不神速。

美导弹防御局寻求海基末段反高超声速概念

美国导弹防御局(MDA)正在为高超声速滑翔飞行器(HGV)寻求海基末段拦截器概念。要求该系统可拦截包括速度超过马赫数5的弹道导弹、高超声速滑翔飞行器以及高超声速巡航导弹等威胁。2020年9月28日,MDA发布“未来海基末段拦截器概念”广泛机构公告(BAA),列出了相应评估标准:包含一项能够在相关环境中进行全面测试(技术准备水平达到6级)的低风险技术;在2022财年年底能够广泛适用;最好能对现有宙斯盾武器系统进行少量改装达到要求等。这些评估标准指向了对现有海基弹道导弹拦截器(例如SM-3或SM-6)的改进。

俄罗斯可能进行了高超声速滑翔弹头飞行试验

俄罗斯战略导弹部队近期发射一枚RS-18弹道导弹，本次试验可能是对用于突破美国导弹防御体系的高超声速滑翔弹头进行的试验。 本次试验从奥伦堡地区的亚斯内基地发射，目标为位于勘察加半岛的库拉靶场。据俄罗斯国防部报道称，本次试验取得成功，弹头成功命中库拉靶场。

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。

对抗临近空间高超声速武器的方法研究

随着高超声速技术的发展逐渐臻于成熟,临近空间高超声速飞行器实战化势在必行,基于临近空间高超声速飞行器的战争样式的演变革新将给国家国防带来严峻的挑战。论文简述了临近空间高超声速飞行器的概念,分析了现代防御系统应对临近空间高超声速飞行器的差距,进而提出了高超声速飞行器对抗手段的思考。