西工大航天动力学考题2

《西工大航天动力学考题2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、导弹飞行力学——飞行轨迹第二章导弹运动方程组的建立•复习刚体动量方程和动量矩方程的推导过程；•掌握坐标系的定义、之间的关系、坐标变换法；•掌握导弹动量方程和动量矩方程的建立方法；•重点掌握导弹质心移动运动方程的推导过程；•会运用质心移动的动力学方程分析弹道特性；•了解几何关系式的推导过程；•掌握理想操纵关系式及其物理意义；•掌握导弹的纵向和侧向运动的定义，会建立相应的运动方程组；•重点掌握“瞬时平衡”假设的内容与实质，会建立导弹作为可控质点的运动方程组；•掌握垂直平面运动、水平平面运动的特点，会建立相应的运动方程组。§2-1导弹运动的建

2、模基础研究对象：导弹质量变化非刚体可控可操纵(形状变化）在空间的运动非常复杂存在弹性变形引入“固化原理”研究方法：视为六自由度刚体在空间的运动固化原理：在任意研究瞬时，将变质量系的导弹视为虚拟刚体，把该瞬时导弹所包含的所有物质固化在虚拟的刚体上。同时，忽略一些影响导弹的次要因素，如：弹体结构的弹性变形、哥氏惯性力、变分力等。“固化原理”的实质：每一瞬时，把导弹当作一个质量不变的，在气动力、推力、操纵力作用下的运动刚体来处理。刚体：运动中不发生弹性变形，质量不变的物体。在理论力学中，将自由刚体在空间的任意运动，看作是由刚体质心的平动和绕质

3、心的转动两个部分所组成的合成运动。一般的研究方法是：利用质心运动的动量定理来研究导弹质心的移动。即GdvGmF=dt利用相对于质心运动的动量矩定理来研究导弹相对于质心的转动。即GdHG=Mdt运动方程建立时的坐标系的选择：注意：需要考虑相对A移动：弹道固连坐标系速度、相对角速度，还需要考虑动坐标系B转动：弹体坐标系引起的牵连运动。建立运动方程时的假设：1地球为惯性坐标系，忽略自转与公转；2大气相对于地球静止（不考虑风的干扰）；3导弹纵向平面为其对称平面；4导弹质量及其分布不变（每一瞬时）。§2-2常用坐标系及其变换坐标系的定义：坐标系是

4、量测物体的质心或质点在空间的相对位置，以及物体在空间的相对方位所使用的基准线组。引入坐标系的目的：1确切地描述导弹的运动状态。2研究导弹运动参数的变化规律。在研究导弹飞行的时候，常用的坐标系包括：1.惯性坐标系坐标系的选取原则：2.地面坐标系1正确地描述导弹的运3.弹体坐标系动；4.速度坐标系2对所研究内容方便；5.弹道固连坐标系3使被描述的导弹的运动方程简单明了、清晰易6.球面坐标系懂。一、常用坐标系的定义1惯性坐标系定义：坐标轴的方向在惯性空间中保持不变的坐标系。即：空间位置不变或作直线运动的坐标系。实际应用时应注意的问题：¾近程导

5、弹飞行力学中，忽略地球的自转和公转，将与地球固连的坐标系看作惯性坐标系。¾远程导弹飞行力学中，应考虑地球自转，将以地心为原点，坐标轴不随地球自转而转动的坐标系看作惯性坐标系。2直角坐标系定义：又称“笛卡儿坐标系”，轴线互相垂直的坐标系。地面坐标系（OXYZddd）原点O：发射点（发射时导弹质心在地面的投影点）OXd轴：在水平面内，指向目标（或目标在地面的投影）为正。OYd轴：与OXd轴垂直，并位于过O点包含OXd的铅垂面内，指向上方为正。OZd轴：与OXd、OYd轴垂直并组成右手坐标系。特点：固连于地球表面，随地球一起转动，可以看作惯性

6、系。由于有翼导弹飞行距离小、飞行时间短，因此可以把地球看作静止的，并把地球表面看作平面，此时可以将地面系看作惯性系。对于近程导弹来说，可以认为重力与Y轴平行，方向相反。基准面：地面，取包含发射点的水平面或称切平面。目的：决定飞行器重心移动的规律、空间的姿态、导弹速度方向。OXYZ弹体坐标系（111）原点O：导弹的质心。OX1轴：沿纵轴，指向头部为正。OY1轴：与OX1轴垂直，并位于纵向对称平面内，指向上方为正。OZ1轴：弹体纵向对成平面垂直，并与OX1、OY1轴组成右手坐标系。特点：与弹体固连，相对于弹体不动；动坐标系。目的：决定导弹相

7、对于地面坐标系的姿态；把导弹旋转运动方程投影到该坐标系上，可以使方程式简单清晰。导弹气动力矩三个分量沿此系分解；常用于研究导弹的稳定性和操纵性。OXYZ弹道坐标系（222）原点O：导弹的质心。OX2轴：与导弹质心的速度矢量重合。OY2轴：与OX2轴垂直，并位于包含速度矢量的铅垂面内，指向上方为正。OZ2轴：位于水平面内，并与OX2、OY2轴组成右手坐标系。特点：随速度改变；动坐标系。目的：研究导弹质心的运动特性。把导弹动力学方程投影到该坐标系上，可以使方程式简单清晰。OXYZ速度坐标系（333）、风轴系、气流坐标系原点O：导弹的质心。O

8、X3轴：与导弹速度矢量重合。OY3轴：与OX3轴垂直，并位于弹体纵向对称平面内，指向上方为正。OZ3轴：与OX3、OY3轴垂直，并组成右手坐标系。特点：与速度矢量相连，动坐标系。目的：气动力沿此系三轴给出；