復(fù)雜多變的未來空中戰(zhàn)場對飛行器提出響應(yīng)更快、距離更遠(yuǎn)、打擊更準(zhǔn)等性能要求,飛行器的穩(wěn)定性為此目標(biāo)提供了安全飛行的保障。然而穩(wěn)定性與機(jī)動性是相悖的,快響應(yīng)的要求意味著穩(wěn)定性需要降低,良好的穩(wěn)定性又會抑制飛行器的機(jī)動性能,需要根據(jù)不同執(zhí)行任務(wù)進(jìn)行權(quán)衡取舍以獲得最大收益。提高飛行器的靜穩(wěn)定性能夠在降低對控制系統(tǒng)要求的同時保證一定穩(wěn)定性,有助于其余氣動性能指標(biāo)的優(yōu)化。因此,靜穩(wěn)定性的研究對于飛行器的設(shè)計和優(yōu)化具有十分重大的意義。在諸多提高飛行器穩(wěn)定性方法中,采用可折展擴(kuò)張尾裙是一種能夠有效提高縱向靜穩(wěn)定性并兼顧機(jī)動性的主動控制方法�？v向靜穩(wěn)定性屬于靜穩(wěn)定性的一大分支,體現(xiàn)了飛行器抗衡攻角擾動的能力。本文旨在研究擴(kuò)張尾裙對于細(xì)長體縱向靜穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)。為摒除多余影響因素,研究擴(kuò)張尾裙對飛行器的影響,本文將彈箭簡化為尾部擴(kuò)張的細(xì)長體,以此為研究對象,通過理論計算及仿真分析,研究其影響機(jī)理,獲得一定規(guī)律性結(jié)論,并研制可以更好平衡穩(wěn)定性與機(jī)動性的折展尾裙裝置并進(jìn)行相關(guān)仿真及試驗驗證。本文基于經(jīng)典細(xì)長體理論,探究細(xì)長體外形尤其是尾部構(gòu)型對于縱向靜穩(wěn)定裕度的關(guān)鍵指標(biāo)——壓力中心的影響效果。在小攻角小擾動條件... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

質(zhì)心位置偏移方案

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文動。張華對鴨式布局的雙旋穩(wěn)定彈進(jìn)行研究[17]，如圖 1-3，建立了 7DOF 彈道模型，在無控和有控條件下進(jìn)行彈道仿真，對其穩(wěn)定性能指標(biāo)如陀螺性、動態(tài)穩(wěn)定性及追隨穩(wěn)定性等進(jìn)行了分析。鐘揚(yáng)威等人對旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定彈二道修正制導(dǎo)律設(shè)計問題，基于速度方向修正提出一種彈道跟蹤制導(dǎo)方法[18

整阻力和穩(wěn)定性的綜合效果，可以得到最有效的配置方案。由此產(chǎn)生了兩種解決方案，一是在尾裙表面開通氣孔，通過減小迎風(fēng)面積達(dá)到減阻目的；二是設(shè)計折展尾裙，僅在設(shè)計工況下展開，減小非工作狀態(tài)下的阻力。塞爾維亞軍事技術(shù)學(xué)院的 Slobodan Mandi 等人，通過 CFD 流體仿真技術(shù)及風(fēng)洞試驗結(jié)果，對比相同尺寸的彈翼穩(wěn)定彈與尾裙穩(wěn)定彈以及有無穿孔的尾裙穩(wěn)定彈之間的氣動性能[22]，圖 1-5 是風(fēng)洞試驗效果圖。結(jié)果表明，與同樣尺寸的尾翼彈相比，尾裙彈會帶來幾倍的軸向力系數(shù)增量，為了減小軸向力系數(shù)可以在尾裙上開孔，通過改變孔的直徑和數(shù)量使得法向力作用面積最小。也就是說，通過在尾裙上開孔的辦法，可以使得尾裙彈獲得與尾翼彈近似的軸向力系數(shù)并且提高法向力和俯仰力矩系數(shù)。相比尾翼，帶孔固定尾裙的制造加工要簡單得多，是一種經(jīng)濟(jì)有效的方法。J rgen Leeker 等人設(shè)計了一種在固定尾裙上開孔的彈丸[23]，如圖 1-6。試驗表明，該設(shè)計中圓錐尾部的擴(kuò)徑相對于彈體柱形截面的橫截面直徑不能超過 40%，否則錐形尾段的阻力增大會引起飛行的偏心制動。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]旋轉(zhuǎn)自穩(wěn)定末敏子彈運(yùn)動特性分析[J]. 楊永亮,劉榮忠,郭銳,陳亮,趙博博,邢柏陽.  國防科技大學(xué)學(xué)報. 2018(01)
[2]一種基于速度方向修正的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定彈彈道跟蹤制導(dǎo)方法研究[J]. 鐘揚(yáng)威,王良明,張立研,葉昌,史祥鵬.  彈道學(xué)報. 2017(04)
[3]一種確定火箭彈靜不穩(wěn)定度邊界值的方法[J]. 方海紅,莊凌,董春楊,鞠曉燕,宋景亮.  導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2016(01)
[4]THAAD攔截彈能量管理控制機(jī)動的策略與仿真[J]. 支強(qiáng),候曉波,蔡遠(yuǎn)利.  戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2015(01)
[5]基于不同湍流模型平板流動特性研究[J]. 孫政.  中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2013(10)
[6]動能殺傷器側(cè)窗定向機(jī)制分析及建模[J]. 支強(qiáng),蔡遠(yuǎn)利.  西安交通大學(xué)學(xué)報. 2012(01)
[7]美國THAAD導(dǎo)彈能量管理控制機(jī)動研究[J]. 關(guān)為群,殷興良.  現(xiàn)代防御技術(shù). 2005(03)
[8]細(xì)長彈體的大攻角范圍氣動特性分析[J]. 關(guān)為群,張靖.  彈箭與制導(dǎo)學(xué)報. 2003(S2)
[9]放寬靜穩(wěn)定性在空空導(dǎo)彈總體設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 邢曉嵐,劉代軍.  飛行力學(xué). 2002(03)
[10]美國戰(zhàn)區(qū)高空區(qū)域防御系統(tǒng)攔截導(dǎo)彈紅外尋的技術(shù)分析[J]. 李群章.  紅外與激光工程. 1998(02)

碩士論文
[1]鴨式布局雙旋穩(wěn)定彈飛行控制方法研究[D]. 張華.南京理工大學(xué) 2017
[2]質(zhì)量矩再入飛行器制導(dǎo)控制問題研究[D]. 姜春旺.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號：3011808