戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈總體設(shè)計(jì)

前言

隨著我國(guó)國(guó)防實(shí)力的不斷提升，對(duì)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的性能要求越來(lái)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(lái)越高的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能要求。鑒于此，有必要對(duì)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(duì)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(shí)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(zhǎng)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(duì)長(zhǎng)周期擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)發(fā)散過程的描述。下面對(duì)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(duì)應(yīng)的長(zhǎng)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(lái)說它們對(duì)恢復(fù)力矩偏量的貢獻(xiàn)方向是相同的。對(duì)于導(dǎo)彈的長(zhǎng)周期擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)來(lái)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(lái)越大，速度偏量將越來(lái)越?。ㄒ妶D8.10～圖8.13），從而導(dǎo)致長(zhǎng)周期擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的不穩(wěn)定。下面通過對(duì)長(zhǎng)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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