戰(zhàn)術導彈總體設計

前言

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

內容概要

本書從閉環(huán)有控動力學系統(tǒng)角度建立了導彈總體分析與設計的基本框架，對戰(zhàn)術導彈總體設計的基本概念、原理和方法作了系統(tǒng)的闡述。    其主要內容包括：戰(zhàn)術導彈戰(zhàn)術技術要求分析、戰(zhàn)術導彈總體方案設計步驟及數據流管理、導彈總體參數設計、導彈外形設計、導彈部位安排設計、導引彈道分析、戰(zhàn)術導彈動力學建模及動力學特性分析、滾轉導彈動力學特性分析、戰(zhàn)術導彈制導控制系統(tǒng)分析與設計、增益調度技術及導彈總體多學科設計優(yōu)化。    本書可作為高等學校飛行器設計與工程專業(yè)本科生及相關專業(yè)研究生的教材，也可供從事導彈設計工作的工程技術人員參考。

書籍目錄

第1章 緒論　1.1　作為設計對象的戰(zhàn)術導彈　　1.1.1　戰(zhàn)術導彈武器系統(tǒng)　　1.1.2　戰(zhàn)術導彈的特點　　1.1.3　戰(zhàn)術導彈的研制過程　　1.1.4　戰(zhàn)術導彈的設計模型　1.2　導彈總體設計　　1.2.1　導彈總體設計的內涵　　1.2.2　總體設計工作的特點　　1.2.3　總體設計工作的內容　思考題第2章 戰(zhàn)術導彈戰(zhàn)術技術要求分析　2.1　戰(zhàn)術技術要求的意義　2.2　戰(zhàn)術技術要求的內容　2.3　戰(zhàn)術技術要求對導彈總體設計方案的約束　思考題第3章 戰(zhàn)術導彈總體方案設計步驟及數據流管理　3.1　戰(zhàn)術導彈總體方案設計的特點　3.2　導彈系統(tǒng)總體方案設計　3.3　戰(zhàn)術導彈總體方案設計數據流　3.4　戰(zhàn)術導彈分系統(tǒng)設計參數交聯(lián)影響分析　思考題第4章 導彈總體參數設計　4.1　導彈的主要總體設計參數　4.2　起飛質量設計的約束條件　4.3　起飛質量設計的數學模型　　4.3.1　導彈速度方案　　4.3.2　起飛質量的組成　　4.3.3　燃料質量比的推導　　4.3.4　起飛質量設計的數學模型　　4.3.5　基本數學模型的推廣　　4.3.6　模型誤差分析　4.4　具有末端速度約束的導彈起飛質量的處理　4.5　算例　思考題第5章 導彈外形設計第6章 導彈部位安排設計第7章 導引彈道分析第8章 戰(zhàn)術導彈動力學建模及動力學特性分析第9章 滾轉導彈動力學特性分析第10章 戰(zhàn)術導彈制導控制系統(tǒng)分析與設計第11章 增益調度技術第12章 導彈總體多學科設計優(yōu)化　參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：目前為止，本書作者尚未見到關于導彈長周期擾動運動存在不穩(wěn)定實根現象的物理解釋以及對長周期擾動運動發(fā)散過程的描述。下面對產生這種現象的可能原因進行討論，同時描述與該原因相對應的長周期擾動運動的發(fā)散過程。當導彈在某一特征點處受到一個縱向常值干擾力矩作用時（假設該力矩為正），攻角的偏量將增大，在此過程中如果沒有其他因素的影響，恢復力矩偏量（負值）將隨攻角偏量的增大而增大，并最終與干擾力矩平衡，導彈的攻角偏量在短周期擾動運動結束后將收斂到某一個值。然而實際上，導彈恢復力矩偏量在與攻角偏量有關的同時還與速度偏量有關，一般來說它們對恢復力矩偏量的貢獻方向是相同的。對于導彈的長周期擾動運動來說，在攻角偏量增大的同時，由于阻力的增大以及推力方向的變化，速度偏量會減小，如果這兩種因素的綜合作用結果不是使恢復力矩的偏量隨攻角偏量的增大而增大，而是減小，則在擾動力矩作用下，導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），從而導致長周期擾動運動的不穩(wěn)定。下面通過對長周期擾動運動特征方程的分析證明上述原因存在的可能性。

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