《鱼雷全弹道设计》PPT课件

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1、第三章鱼雷弹道鱼雷全弹道设计导引弹道的相对运动方程鱼雷制导的导引方法§3-1鱼雷全弹道设计对于一般鱼雷，整个弹道由空中弹道（空投和火箭助飞鱼雷）、入水和下潜弹道、搜索弹道、导引和攻击弹道及丢失目标后的再搜索弹道等组成。一、空投鱼雷的空中弹道空投鱼雷空中弹道的设计主要解决以下问题：1.通过空投鱼雷空中弹道的分析与预估，提出满足空投鱼雷空中稳定减速要求的降落伞设计指标。2.经过大量试验测量降落伞的气动特性和空中弹道，据此对空中稳定装置进行修改，最终满足鱼雷空中弹道的要求。3.由实际投放试验得到的空中弹道参数对理论弹道进行修正

2、，最终给出反映该空投鱼雷空中弹道的射表，并给出最佳投雷区。二、入水和下潜弹道入水和下潜弹道设计的目标是使鱼雷尽快到达设定搜索深度，浅海使用的鱼雷还要求鱼雷寻深过程中达到的最大深度(俗称袋深)不超过允许值。设计这段弹道时必须考虑到：1.鱼雷以一定的入水参数(速度、姿态、攻角、角速度)入水，经过入水冲击，从空中进到水中，鱼雷的运动参数会有相当大的、离散的、随机的变化。2.鱼雷动力系统入水后启动，才能提供动力，推力逐渐增加到稳态值，其间鱼雷处于非定常运动状态。三、搜索弹道的设计保证鱼雷捕获概率高而航程消耗小1.自导搜索方式、搜

3、索形式和速制2.水面舰艇和潜艇发射鱼雷的自导搜索3.空投和火箭助飞鱼雷的自导搜索4.主动自导旋回搜索时的角速率限制5.线导鱼雷的搜索方式、攻击形式和导引方法四、捕获和攻击段弹道设计1.声自导对于大多数鱼雷来说，其对目标的探测主要是目标在航行过程中所发出的噪声(被动方式下)或声反射，并通过海水的传播而到达鱼雷的自导装置，从而测定目标的有关运动参数。常见的导引规律有尾追法固定提前角导引法、自动调整提前角法和比例导引法等。2.尾流自导尾流自导是利用敌舰的尾流来导引鱼雷攻击目标，以其不受敌水声对抗器材的诱骗和干扰的独特优点正越来越

4、多地应用在攻击水面舰艇的鱼雷上。五、再搜索弹道再搜索时的制导方式和再搜索形式，与鱼雷丢失目标时的制导方式及状态有关。在主动自导时丢失目标，则进行主动自导再搜索；在被动自导时丢失目标，则进行被动自导再搜索。主动自导时的再搜索弹道形式与丢失目标时目标是否核实及丢失时的距离有关，一般分为3种形式。1.目标未经过核实就丢失目标的再搜索2.远距离丢失目标的再搜索3.近距离丢失目标的再搜索相对运动方程是指描述鱼雷、目标、制导站之间相对运动关系的方程。建立相对运动方程是导引弹道运动学分析的基础。1.自导相对运动方程设在某一时刻，目标位

5、于T点位置，鱼雷处于V点位置。在上述假定条件下，鱼雷和目标之间的相对运动方程可以用定义在攻击平面内的极坐标参量r，q的变化规律来描述。§3-2导引弹道的相对运动方程根据图所示的鱼雷和目标之间的相对运动关系就可以直接建立相对运动方程，将鱼雷速度矢量和目标的速度矢量分别沿目标瞄准线的方向及法线的方向上分解，可以得到描述相对距离变化率dr／dt和目标线方位角变化率dq／dt的相对运动方程为:从方程组中可以看出，方程组包含5个未知量——r、q、、、（或)，而方程组只含有4个方程，无法得到确定解。为此，尚需建立一个方程，它就是描

6、述导引方法的导引关系方程。目前，自导导引方法常见的有尾追法、平行接近法、比例导引法、固定提前角导引法等，相应的导引关系方程为：1）尾追法2）平行接近法q=q0=常数3）比例导引法4）固定提前角法=常数≠0§3-3尾追导引法尾追导引法是指鱼雷在攻击目标的过程中，鱼雷的速度矢量始终指向目标的一种导引方法。这种方法要求鱼雷速度矢量的提前角弹道方程假定目标和鱼雷始终在固定的攻击平面内运动，目标做等速直线运动。若取基准线平行于目标的速度矢量,则。方程组改写为：第2式去除第1式可得：令为速度比，p为一常数，其值必须大于1，才能使鱼雷与

7、目标的接近速度为负值，使鱼雷接近目标。进行分离变量积分后，可得说明了此种导引方法在任何初始条件r0和q0时，鱼雷只能从目标的尾部与目标相遇。§3-4固定提前角导引法所谓固定提前角导引法是指鱼雷在攻击目标的导引过程中，鱼雷的速度矢量与视线保持一定的角度的导引规律。其导引方程为=常数≠0弹道方程固定提前角导引时，若取基准线平行于目标的运动轨迹，目标的速度大小和方向都不变，导引的几何关系如图3所示。1)当时，得到固定提前角弹道公式为：其相对运动方程组为：可以推导出:2）当时，可以导出：3）当时，鱼雷的提前角太大，鱼雷弹道是一个在

8、目标周围旋转的弹道，并且不与目标相碰。§3-5自动调整提前角导引法自动调整提前角导引法是一种在导引过程中由自导装置逐步建立平行接近导引关系的导引方法。在正确提前角建立之后，目标就停留在某一波瓣(这个波瓣就是声零轴)内不动，从而视线的方向保持不变。优点：导引时间短，鱼雷与目标相遇时的舷角不等于零，从而增大