戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈總體設(shè)計(jì)

前言

隨著我國國防實(shí)力的不斷提升，對戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的性能要求越來越高，高超聲速飛行、大攻角機(jī)動(dòng)、精確點(diǎn)命中、智能毀傷等需求被不斷提出。在這種情況下，導(dǎo)彈總體設(shè)計(jì)專業(yè)在設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法上都面臨著新的挑戰(zhàn)，總體工程技術(shù)人員必須有能力從閉環(huán)有控動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)高度，全面深入地把握導(dǎo)彈設(shè)計(jì)各專業(yè)之間的關(guān)系，以便最大限度地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的精準(zhǔn)配置，滿足越來越高的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能要求。鑒于此，有必要對導(dǎo)彈總體設(shè)計(jì)的內(nèi)涵進(jìn)行擴(kuò)展，編寫一本能夠從閉環(huán)有控動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)角度建立導(dǎo)彈總體分析與設(shè)計(jì)框架的新的總體設(shè)計(jì)教科書。本教材正是為此目的而編寫的。本書在內(nèi)容組織上有以下3個(gè)特點(diǎn)。1.突出了動(dòng)力學(xué)與控制的內(nèi)容除戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求分析、總體參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)、氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)、部位安排設(shè)計(jì)等傳統(tǒng)總體設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容外，本教材還從總體設(shè)計(jì)角度對與導(dǎo)彈閉環(huán)系統(tǒng)特性密切相關(guān)的動(dòng)力學(xué)建模、分析與設(shè)計(jì)技術(shù)，制導(dǎo)控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)技術(shù)，以及它們與導(dǎo)彈總體性能的關(guān)系進(jìn)行了較為系統(tǒng)的闡述，使讀者能夠更全面、系統(tǒng)地把握導(dǎo)彈總體設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)，形成“閉合”的知識體系結(jié)構(gòu)。2.突出了導(dǎo)彈設(shè)計(jì)各專業(yè)之間的參數(shù)傳遞和影響關(guān)系本教材建立了由“戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求”出發(fā)到完成“導(dǎo)彈總體方案設(shè)計(jì)”的較為完整的設(shè)計(jì)步驟及設(shè)計(jì)參數(shù)傳遞過程；同時(shí)，還把對導(dǎo)彈設(shè)計(jì)各專業(yè)之間參數(shù)交聯(lián)影響關(guān)系的分析作為一條主線貫穿融入到全書的內(nèi)容之中，使讀者能夠建立起關(guān)于導(dǎo)彈設(shè)計(jì)各專業(yè)之間相互關(guān)系的清晰概念，具備解決跨學(xué)科綜合性問題的能力。

內(nèi)容概要

本書從閉環(huán)有控動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)角度建立了導(dǎo)彈總體分析與設(shè)計(jì)的基本框架，對戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈總體設(shè)計(jì)的基本概念、原理和方法作了系統(tǒng)的闡述。    其主要內(nèi)容包括：戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求分析、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈總體方案設(shè)計(jì)步驟及數(shù)據(jù)流管理、導(dǎo)彈總體參數(shù)設(shè)計(jì)、導(dǎo)彈外形設(shè)計(jì)、導(dǎo)彈部位安排設(shè)計(jì)、導(dǎo)引彈道分析、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈動(dòng)力學(xué)建模及動(dòng)力學(xué)特性分析、滾轉(zhuǎn)導(dǎo)彈動(dòng)力學(xué)特性分析、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)、增益調(diào)度技術(shù)及導(dǎo)彈總體多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化。    本書可作為高等學(xué)校飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)本科生及相關(guān)專業(yè)研究生的教材，也可供從事導(dǎo)彈設(shè)計(jì)工作的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 緒論　1.1　作為設(shè)計(jì)對象的戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈　　1.1.1　戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)　　1.1.2　戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的特點(diǎn)　　1.1.3　戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的研制過程　　1.1.4　戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的設(shè)計(jì)模型　1.2　導(dǎo)彈總體設(shè)計(jì)　　1.2.1　導(dǎo)彈總體設(shè)計(jì)的內(nèi)涵　　1.2.2　總體設(shè)計(jì)工作的特點(diǎn)　　1.2.3　總體設(shè)計(jì)工作的內(nèi)容　思考題第2章 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求分析　2.1　戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求的意義　2.2　戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求的內(nèi)容　2.3　戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求對導(dǎo)彈總體設(shè)計(jì)方案的約束　思考題第3章 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈總體方案設(shè)計(jì)步驟及數(shù)據(jù)流管理　3.1　戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈總體方案設(shè)計(jì)的特點(diǎn)　3.2　導(dǎo)彈系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)　3.3　戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈總體方案設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)流　3.4　戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈分系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)交聯(lián)影響分析　思考題第4章 導(dǎo)彈總體參數(shù)設(shè)計(jì)　4.1　導(dǎo)彈的主要總體設(shè)計(jì)參數(shù)　4.2　起飛質(zhì)量設(shè)計(jì)的約束條件　4.3　起飛質(zhì)量設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型　　4.3.1　導(dǎo)彈速度方案　　4.3.2　起飛質(zhì)量的組成　　4.3.3　燃料質(zhì)量比的推導(dǎo)　　4.3.4　起飛質(zhì)量設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型　　4.3.5　基本數(shù)學(xué)模型的推廣　　4.3.6　模型誤差分析　4.4　具有末端速度約束的導(dǎo)彈起飛質(zhì)量的處理　4.5　算例　思考題第5章 導(dǎo)彈外形設(shè)計(jì)第6章 導(dǎo)彈部位安排設(shè)計(jì)第7章 導(dǎo)引彈道分析第8章 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈動(dòng)力學(xué)建模及動(dòng)力學(xué)特性分析第9章 滾轉(zhuǎn)導(dǎo)彈動(dòng)力學(xué)特性分析第10章 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第11章 增益調(diào)度技術(shù)第12章 導(dǎo)彈總體多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化　參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：目前為止，本書作者尚未見到關(guān)于導(dǎo)彈長周期擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)存在不穩(wěn)定實(shí)根現(xiàn)象的物理解釋以及對長周期擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)發(fā)散過程的描述。下面對產(chǎn)生這種現(xiàn)象的可能原因進(jìn)行討論，同時(shí)描述與該原因相對應(yīng)的長周期擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的發(fā)散過程。當(dāng)導(dǎo)彈在某一特征點(diǎn)處受到一個(gè)縱向常值干擾力矩作用時(shí)（假設(shè)該力矩為正），攻角的偏量將增大，在此過程中如果沒有其他因素的影響，恢復(fù)力矩偏量（負(fù)值）將隨攻角偏量的增大而增大，并最終與干擾力矩平衡，導(dǎo)彈的攻角偏量在短周期擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)結(jié)束后將收斂到某一個(gè)值。然而實(shí)際上，導(dǎo)彈恢復(fù)力矩偏量在與攻角偏量有關(guān)的同時(shí)還與速度偏量有關(guān)，一般來說它們對恢復(fù)力矩偏量的貢獻(xiàn)方向是相同的。對于導(dǎo)彈的長周期擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)來說，在攻角偏量增大的同時(shí)，由于阻力的增大以及推力方向的變化，速度偏量會(huì)減小，如果這兩種因素的綜合作用結(jié)果不是使恢復(fù)力矩的偏量隨攻角偏量的增大而增大，而是減小，則在擾動(dòng)力矩作用下，導(dǎo)彈的攻角偏量將越來越大，速度偏量將越來越?。ㄒ妶D8.10～圖8.13），從而導(dǎo)致長周期擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的不穩(wěn)定。下面通過對長周期擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)特征方程的分析證明上述原因存在的可能性。

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