航空拖靶系统大长度拖缆飞行参数计算与分析

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1、第４４卷第４期航空计算技术Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．４２０１４年７月ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＪｕｌ．２０１４航空拖靶系统大长度拖缆飞行参数计算与分析李世秋，安佳宁，田新锋（中国人民解放军９２４１９部队，辽宁兴城１２５１０６）摘要：针对航空拖靶系统中大长度拖缆张力、下沉量等参数设计问题，给出了计算方法。结合某拖靶系统大长度拖缆的设计，对拖缆进行了多种结构组成状态下的飞行参数计算和对比分析，给出了优化后的设计结果，并应用于实际产品。经飞行验证，取得了满意的效果。关键词：航空拖靶；拖缆；大长度；

2、飞行参数中图分类号：Ｏ２４２文献标识码：Ａ文章编号：１６７１桘６５４Ｘ（２０１４）０４桘００１０桘０３CalculationandAnalysisonFlightParametersofTowlinewithLargeLengthinAerialTowTargetSystemＬＩＳｈｉ桘ｑｉｕ，ＡＮＪｉａ桘ｎｉｎｇ，ＴＩＡＮＸｉｎ桘ｆｅｎｇ（Unit９２４１９，ThePLA，Xingcheng１２５１０６，China）Abstract：Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｅｎｓｉｏｎａｎｄｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ，ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｄ

3、ｅｓｉｇｎｐｒｏｂｌｅｍｏｆｔｏｗｌｉｎｅｗｉｔｈｌａｒｇｅｌｅｎｇｔｈｏｆａｅｒｉａｌｔｏｗｔａｒｇｅｔｓｙｓｔｅｍｉｓｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓａｌｓｏｐｒｏｖｉｄｅｄ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｔｏｗｌｉｎｅｗｉｔｈｌａｒｇｅｌｅｎｇｔｈｏｆａａｅｒｉａｌｔｏｗｔａｒｇｅｔｓｙｓｔｅｍ，ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｆｌｉｇｈｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｉｓｔｏｗｌｉｎｅｉｓｃｏｍｐｌｅｔｅｄｉｎａｖａｒｉｅｔｙｏｆｃｏｍｂｉ

4、ｎａｔｉｏｎｓｏｆｓｔａｔｅ．Ｔｈｅｆｉｎａｌｏｐｔｉｍｉｚｅｄｄｅｓｉｇｎｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄａｎｄａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅａｃｔｕａｌｐｒｏｄｕｃｔ，ａｎｄｔｈｅａｃｔｕａｌｆｌｉｇｈｔｔｅｓｔｓｏｂｔａｉｎｅｄｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙｅｆｆｅｃｔ．Keywords：ａｅｒｉａｌｔｏｗｔａｒｇｅｔ；ｔｏｗｌｉｎｅ；ｌａｒｇｅｌｅｎｇｔｈ；ｆｌｉｇｈｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓ引言和结果，可为今后类似研究提供参考。拖靶是一种由有人驾驶飞机拖曳飞行的无人飞行器，主要用途是模拟来袭的导弹类目标，为对空导弹、火

5、炮等防空武器系统试验或训练提供空中模拟目［１］标。拖靶系统主要由拖带飞机、收放绞车、拖缆和拖靶组成，其工作状态如图１所示。拖靶系统的特殊性在于飞机和拖靶之间是通过一根柔性的钢丝绳连接图１系统工作状态示意图的，作为研究对象，既不能当作一个质点，也不能当作一个刚体，相对应的研究方法也完全不同于一般的飞机、导弹等飞行器，无法采取制作缩比模型进行风洞试１问题描述［２］验等方法获取相关特性数据。特别是２０世纪９０年拖靶系统在飞行过程中与拖缆相关的有４个参数代以来出现的现代航空拖靶系统，通常都采用大长度最为重要：拖缆与飞机上绞车

6、连接点处的张力T，这一拖缆（一根长约几ｋｍ而直径只有几ｍｍ的钢丝绳）和点是整根拖缆承受张力最大的点，是拖缆强度设计的可操控的拖靶，其工作模式和飞行特性与早期的简易基础，并受限于绞车刹车力的约束，其设计要求是T要拖靶系统又有很大不同。因此，在现代航空系统设计尽可能小；拖缆与绞车连接点处的夹角θ，这个角度的过程中，必须解决好的一个问题就是对大长度拖缆的大小决定了拖缆是否会与飞机水平尾翼发生干涉，直飞行参数计算和优化设计，本文结合某拖靶系统大长接影响飞机安全，通常要求至少在５°以上；拖缆的总度拖缆设计的应用实例，对该问题进

7、行了研究探讨，给下沉量Z，在拖靶飞行高度一定的情况下，Z的大小决出了计算方法，介绍了该拖缆设计中优化分析的过程定了飞机的飞行高度，一般飞机飞行高度应尽可能高收稿日期：２０１４－０５－２１修订日期：２０１４－０６－２７作者简介：李世秋（１９７１－），男，辽宁义县人，高级工程师，工学硕士，主要研究方向为无人机总体设计。２０１４年７月李世秋等：航空拖靶系统大长度拖缆飞行参数计算与分析·１１·［３］一些；有利于飞行安全，因此设计中应使Z大一些；ΣFX＝（T＋ΔT）ｃｏｓ（θ－Δθ）－ΔD－Tｃｏｓθ＝０（１）拖缆的总水平拖长

8、X，在武器系统拦截拖靶的试验中，ΣFZ＝（T＋ΔT）ｓｉｎ（θ－Δθ）－Tｓｉｎθ＋ΔL－ΔW＝０为区分开飞机和拖靶两个目标，便于试验航路规划，要（２）求在系统设计中给出水平拖长X的精确值。在拖缆可解出：及拖靶全系统设计中必须对上述这４个参数进行计算ΔT＝［ωｓｉｎθ－qd（Clｓｉｎθ－Cdｃｏｓθ）］Δl（３）求解，再对其结果进行分析评估，