滑翔增程弹滑翔段弹道设计.pdf

《滑翔增程弹滑翔段弹道设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、V01．34No．446舰船电子工程ShipElectronicEngineering总第238期2014年第4期滑翔增程弹滑翔段弹道设计4纪京新严(海军工程大学平叶利民武汉430033)摘要通过分析滑翔增程弹滑翔原理，建立弹箭滑翔弹道方程，对最大升阻比情况下的马赫数和攻角进行函数拟合，通过Matlab进行求解得到优化弹道，进而得出弹箭滑翔段优化后攻角随时间的变化曲线。文中针对某型滑翔增程弹进行优化弹道的仿真计算并与理想直线滑翔进行比较，结果表明增程效果明显，对弹箭滑翔段的弹道设计具有一定的参考意义。

2、关键词滑翔；增程；弹道；设计；优化；攻角中图分类号TJ012．3DOI：10．3969／j．issnl672—9730．2014．04．014GlidingTrajectoryDesignofGlidingExtendedRangeProjectileJIJingxinYANPingYELimin(NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033)AbstractTheglidingtrajectoryequationofprojectilesandrocketsare

3、establishedbyanalysisofglidingtheoryofgli—dingextendedrangeprojectile．ThefunctionfittingofangleofattackincaseofoptimaltrajectoryisobtainedbyusingMatlabsoftware，andthevariationcurveofattackversustimeoptimizationofglidingtrajectory．Inthispaper，thesimulati

4、oncalcula—tionoftrajectoryoptimizationforacertaintypeofglidingextendedrangeprojectileisproceededandiscomparedwiththeide—alglidingstraightline．Theresultshowsthattheextendedrangeeffectisobvious，anditoffersareferenceforglidingtrajec—torydesignofprojectiles

5、androckets．KeyWordsglide，extendedrange，trajectory，design，optimization，angleofattackClassNumber”012．31引言射程是衡量火炮系统作战能力的一个显著标志，弹药增程技术是近年来弹箭技术的重点发展方向之一，而滑翔增程是日前采用的较为有效的一种弹箭增程技术[1]。在弹箭滑翔飞行技术中，在一定的气动布局下，滑翔中的攻角是与俯仰舵的偏转直接相关联的，不同的舵偏转规律对应不同的滑翔飞行攻角规律[2]。因此对任何滑翔弹箭来

6、说，如果可以预先计算出该弹的较佳滑翔攻角函数曲线，进而在控制方案中加以考虑，对整个滑翔控制过程是非常有帮助的。因此，本文利用外弹道理论和最优控制理论与方法，分析研究了滑翔弹弹道设计中滑翔段的飞行特点，求解较佳滑翔攻角规律的方法，并用Matlab仿真计算对部分推导结果进行了初步验证。2弹箭滑翔段数学模型的建立由于讨论的滑翔飞行较佳攻角，主要是分析在一定马赫数下，如何确定攻角，进而达到最大的升阻比，从而提高滑翔增程的效率，而不是讨论绕此攻角的摆动情况。因此为了突出问题本质，便于推导，可以采用一些简化的模型

7、。在求解较佳滑翔飞行中马赫数对应的攻角变化过程中，可采用修正的二维质点弹道模型进行计算。修正的二维质点弹道模型如式(1)所示[3]：万dv一一eSc一2／(2m)一gsin0五dO一舯／(2扩学(1)万dx--VCO蚶窘一inO*收稿日期：2013年10月3日，修回日期：2013年11月27日作者简介：纪京新，男，硕士研究生，助理工程师，研究方向：导航与控制。2014年第4期舰船电子工程47其中，可代表弹箭速度，臼是弹道倾角，．79和y分别表示弹箭的的横坐标和纵坐标。式(1)中的参数[4I：S为弹箭特

8、征面积，S-=TrD2／4，D为弹箭的直径；m为弹箭质量；c。为升力系数；G为阻力系数；由于弹箭在滑翔段时高度变化较大，所以要考虑马赫数和密度随高度变化。在y≤13000m高度内：r为虚温r—b一0．006y=288．9--0．006yG为声速，G一20．047石；Ma为马赫数，Ma—v／c，；lD为空气密度，p=po(1—2．0323*10_5y)4·830，100一1．2063kg／m3；在y≥13000m以上的同温层内：r=212．2K将上述参数代