空空导弹海洋大气自然环境试验研究

针对空空导弹随航母服役需求和海洋大气自然环境适应性风险,结合相关标准和研制经验,对空空导弹海洋大气自然环境试验方案设计流程、方法及要点进行了研究。提出了一套空空导弹海洋大气自然环境试验方案,可用于指导新研型号科学有效地开展自然环境试验,为回答空空导弹海洋大气自然环境适应性指标提供了支撑。空空导弹应系统策划海洋大气自然环境试验,以尽早暴露问题,实现产品设计改进,为上舰环境适应性的提高奠定基础。同时,还应大力开展自然加速环境试验技术和动态自然环境试验技术研究工作。

2022年国外空空导弹发展动态研究

全面介绍了2022年国外空空导弹最新发展情况,重点论述了美国的AIM-9X、AIM-120、AIM-260、模块化先进导弹,欧洲的ASRAAM导弹、IRIS-T导弹、FCAAM、“流星”导弹,俄罗斯的R-37M导弹,印度的“阿斯特拉”、土耳其的“游隼”等空空导弹最新研制进展和试验情况,最后总结了空空导弹的最新发展特点。

基于放宽静稳定度空空导弹重定向研究

采用放宽静稳定度设计,利用空空导弹静不稳定性产生的气动力矩,设计了空空导弹重定向使用流程,提出了空空导弹完成重定向的运动学标志。根据细长体理论和粘性横流理论分析了空空导弹重定向过程中的气动力和力矩,认为无控细长旋成体无法满足本文提出的完成重定向的运动学标志,必须增加气动舵面或直接力等控制方式。以大长细比鸭式舵身的简单组合体为研究对象,采用工程理论方法获取0°~180°攻角范围内气动特性,并计算了重定向过程中空空导弹轨迹和姿态。结果表明,本文提出的基于放宽静稳定度的重定向技术能够在1.15 s内实现空空导弹安全、快速、稳定的重定向。最后,分析了空空导弹重定向过程中应该注意的关键设计问题。

空空导弹与航空母舰和舰载机适配性研究

航空母舰是空空导弹的贮存转运平台,舰载机是空空导弹的挂飞发射平台,在作战使用过程中三者密切相关、相互影响,因此必须开展空空导弹与航空母舰、舰载机的适配性研究,以保证空空导弹的上舰安全、可靠使用、减少保障流程时间、持续高效火力打击的作战使用需求。本文结合对机弹和舰弹适配性的理解,从作战环境适配性、保障适配性和安全适配性等三个方面梳理了空空导弹上舰面临的影响因素,提出了舰弹适配性设计要求。

国外新一代空空导弹进展研究

为满足以体系对抗为特征的信息化、智能化空战的需求,世界各国不断推出新的空空导弹概念,美国空军“下一代空中主宰”(Next Generation Air Dominance,NGAD)项目设立了“空中主宰空对空武器”专项,为其下一代隐身战机开展新型导弹概念探索和集成研究,如AIM-260“联合先进战术导弹”(Joint Advanced Tactical Missile,JATM)、“模块化先进导弹”(Modular Advanced Missile,MAM)。同时,美国空军大力推进导弹数字工程,如启动了“一号武器”(Weapon ONE)等探路者项目,利用数字孪生技术快速增强武器作战能力,改进研发和采办流程。法国和英国在“导弹材料和组件创新技术合作”(Materials and Components for Missiles,Innovation and Technology Partnership,MCM ITP)和“复杂武器创新和技术合作”(Complex Weapon Innovation and Technology Partnership,CW ITP)计划下研发大量下一代导弹技术。俄罗斯、以色列、印度、日本也都在研制自己的新一代空空导弹。大量新技术的涌现促使空空导弹高速发展,新型空空导弹适应复杂作战环境的反隐身、抗干扰性能以及小型化、网络化、多用化、数字化、智能化水平不断提升。未来,空空导弹将以新的姿态被赋予新的使命,在空战体系中发挥更大的作用。

空空导弹变胞型弹射分离机构技术研究

为满足战机在全飞行包线下安全发射分离空空导弹,空空导弹相对战机的分离姿态需要大范围自适应可调,现阶段只能产生固定分离姿态的弹射分离机构已不满足要求。针对该问题,提出变胞型弹射分离机构设计概念,在弹射机构特定铰链处采用变胞PR-R运动副代替传统的铰链运动副,实时改变弹射机构前推臂、后推臂对导弹的弹射作用力,从而实现导弹弹射分离姿态的大范围可调。建立变胞型导弹弹射机构的多体动力学模型,进行了动力学仿真分析。结果表明,所提出的变胞型弹射机构设计概念能够大范围调节导弹弹射分离姿态角速度,为机载导弹弹射机构进一步实现实时智能化控制奠定了基础。

空空导弹多弹协同目标搜索策略研究

针对多导弹协同截获目标的问题。介绍了多弹协同控制策略,在此基础上建立了多弹协同探测模型。分析了影响空空导弹中末制导交接班角度截获概率的主要因素,给出了多弹协同作战模式下目标指示误差和角度截获概率的计算方法。研究了空空导弹多弹协同导引头搜索技术,提出了多种基于三枚导弹协同搜索的目标角度搜索策略,通过蒙特卡罗仿真分析各个搜索策略的效能并给出了最佳搜索策略。

智能隐身材料在空空导弹结构设计中的应用展望

空空导弹是战斗机夺取制空作战优势的重要武器,总体设计技术的发展和作战使用需求的推动,使空空导弹飞行距离越来越远,将面临突防问题。隐身是增强突防能力的关键,隐身材料是空空导弹实现隐身的重要载体和关键技术,也是其结构设计的重要组成部分。本文分析了目前在可见光、红外和雷达等技术领域的隐身材料和智能隐身技术的研究现状,提出了下一阶段智能隐身技术的发展重点。

规模化对抗下的空空导弹发展

随着人工智能和无人技术的发展应用,未来制空作战的规模化对抗进程加快。分析了未来制空作战平台及制空作战武器的发展情况,梳理了规模化空战具备的参战平台高密度协同对抗、制空武器饱和协同攻击、网络信息作为基础支撑的主要特点,从作战使用、生产制造、设计研制等方面分析了规模化空战对未来空空导弹发展的需求和影响,可为空空导弹的未来发展提供一定的技术借鉴。

美国未来空空导弹发展与能力

作战需求牵引和技术进步推动一直是空空导弹发展的两条主线。本文简要梳理了美国空空导弹的发展历程,提出作战概念是牵引导弹研制的原点,而导弹技术体系水平决定了作战使用方式。结合美国装备论证机制和持续涌现的新作战概念以及不断演变的作战体系需求,总结了未来空空导弹研制需要重点关注的能力。

考虑通信拓扑切换的多导弹协同制导研究

针对通信拓扑切换下多导弹协同打击问题,提出了一种基于切换策略的时空协同制导律。针对时间约束,结合一致性算法设计分布式制导律,并基于李雅普诺夫理论证明系统在有限时间收敛,可以实现同时打击。对于空间约束,采用弹道成型制导律使各导弹收敛到期望的视线角。设计切换策略,使得导弹能够同时实现时间和角度协同攻击。仿真分析验证了所设计制导律能在切换拓扑条件下和弹群失去1枚导弹的情况下实现齐射攻击和角度约束。

2017年国外空空导弹发展动态研究

全面介绍了2017年国外空空导弹最新发展情况,重点论述了美国的AIM-9X、AIM-120、小型先进能力导弹(SACM)、微型自卫弹药(MSDM)、"空中主宰"空空武器和远程交战武器(LREW),欧洲的ASRAAM和"流星",日本的JNAAM,印度的"阿斯特拉"等空空导弹最新研制进展和试验情况,最后总结空空导弹的最新发展特点。

空空导弹目标截获概率研究

为提高中、末制导交接班时导引头对目标的截获能力,对空空导弹采用高精度惯性/卫星组合导航系统时导引头的指向误差及其对目标截获性能的影响进行了研究。首先,对中、末制导交接班时雷达导引头的速度截获概率进行了分析;其次,分别建立了雷达测量误差、初始对准误差和惯性元器件误差与导弹位置、姿态测量误差和目标位置测量误差的关系,并得到了其误差影响的方差表达式;然后,对比分析了导弹位置、姿态测量误差和目标位置测量误差造成的导引头指向误差随导弹发射距离的变化;最后,通过蒙特卡罗仿真分析了捷联惯性导航系统和惯性/卫星组合导航系统对导引头截获概率的影响。结果表明:对于远程空空导弹,导弹位置测量误差是影响导引头截获概率最重要的因素;采用惯性/卫星组合导航系统可以减小导弹的位置测量误差,并将导引头截获概率的95%置信区间由(0.715 6,0.811 0)提高到(0.880 2,0.943 1)。

载机大机动条件下空空导弹弹射发射动力学研究

大机动条件下实现空空导弹的内埋弹射发射是隐身战机的重要作战性能,在大机动条件下弹射发射空空导弹,导弹弹射分离参数将偏离设计值,严重威胁隐身战机发射安全。基于多柔体动力学拉格朗日乘子法、构件级模态试验和载机大机动条件,提出了一种隐身战机大机动内埋弹射刚-柔-液耦合的动力学建模方法,并通过数值模型仿真了相关发射动力学特性,分析了载机大机动产生的高过载离心力对空空导弹的弹射分离参数的影响。结果表明大机动弹射发射将使弹射分离姿态角明显减小,威胁发射安全性。为隐身战机大机动发射安全性研究和空空导弹初始弹道研究提供理论依据。

2021年国外空空导弹发展动态研究

全面介绍了2021年国外空空导弹最新发展情况,重点论述了美国的AIM-9X、AIM-120、“远射”项目、新型空空导弹技术,欧洲的ASRAAM、IRIS-T、FCAAM、MICA NG、“流星”,俄罗斯的“产品”300M,以色列的“怪蛇”-5和I-Derby ER,印度的“阿斯特拉”等空空导弹最新研制进展和试验情况,最后总结了空空导弹的最新发展特点。

2019年国外空空导弹发展动态研究

全面介绍了2019年国外空空导弹最新发展情况,重点论述了美国的AIM-9X、AIM-120、AIM-260联合先进战术导弹、"游隼"新型中距空空导弹、下一代制空项目、制空科学与技术(CAST)项目、微型自卫弹药(MSDM)、"海军综合防空火控"空中杀伤链(FTA)项目,欧洲的ASRAAM导弹、"流星"导弹、MBDA公司新型空射武器和使能武器概念,印度的"阿斯特拉",南非的A-Darter等空空导弹最新研制进展和试验情况,最后总结了空空导弹的最新发展特点。

红外空空导弹抗干扰性能评估指标体系研究

评估红外空空导弹抗干扰能力强弱的传统指标较为单一,多是利用综合抗干扰概率进行判定。针对该问题,建立了包含导弹总体、制导系统、导引头3个层次的抗干扰性能评估指标体系,实现抗干扰性能评估指标的分解,提高了对制导系统和导引头抗干扰性能的评估能力,提升了利用导引头、制导系统评估结果对导弹总体抗干扰性能进行预估的能力。

2015年国外空空导弹发展动态研究

全面介绍了2015年国外空空导弹最新发展情况,重点论述了美国的AIM-9X,AIM-120,T3项目和微型自卫弹药(MSDM),欧洲的ASRAAM,CAMM和"流星",以色列I-Derby和印度的"阿斯特拉"等空空导弹最新研制进展和试验情况,并对空空导弹最新发展特点进行总结。

某微型导弹气动特性工程估算与数值仿真研究

微型化是空空导弹发展的一个重要方向,美国在导弹微型化方面已经取得一些进展。气动特性研究对微型导弹的控制系统和弹道设计具有重要意义,利用工程和数值方法对某微型导弹气动力系数进行仿真,以风洞实验数据为基准对仿真结果的相对误差进行分析。结果表明,两种仿真方法都能够得到与风洞实验相符的结果,其中数值仿真精度相对误差最大为12.42%,相较于工程方法(相对误差不大于27.31%)精度更高,但是在微型导弹初始方案设计阶段,工程方法计算效率更高。

空空导弹导引头小波降噪参数优选仿真研究

在对空空导弹导引头含噪信号实施小波阈值降噪时,以提高信噪比为规则,优选了降噪参数,并进行了离线降噪处理和实时降噪处理两种模式的仿真实验。在离线降噪模式下,通过对降噪参数的选择优化,从强噪声背景中得到了与实际的视线角速度高度一致的有用信号。在实时降噪模式下,考虑到算法的复杂性要求对降噪参数的限制,有针对性地选取了计算比较简单的降噪参数,降噪后提高信噪比仍能达到5 dB以上。研究表明,利用小波降噪技术能够克服传统导引头降噪技术的固有缺陷,可以为导引头滤波器的设计与实现提供支持。