現(xiàn)代戰(zhàn)爭是科技的戰(zhàn)爭,隨著新時代軍事科技的日新月異,實現(xiàn)精確打擊已經(jīng)成為新型常規(guī)武器的首要任務。快速偵查并且摧毀敵方目標必然是現(xiàn)代戰(zhàn)爭所需要的,這時便出現(xiàn)了巡飛彈,它既能承擔偵查工作又能實現(xiàn)打擊目標的任務。本文以一種利用火炮平臺發(fā)射的巡飛彈為研究對象,對巡飛彈的氣動特性、飛行彈道設計和飛行控制等方面內(nèi)容進行分析和研究。首先,建立了炮射巡飛彈的結構模型,對其結構模型進行網(wǎng)格劃分,通過氣動流場專用計算軟件來模擬巡飛彈在不同工況下的氣動特性,得出巡飛彈升力系數(shù)、阻力系數(shù)、升阻比、壓心系數(shù)、靜力矩系數(shù)、靜穩(wěn)定度等隨馬赫數(shù)、攻角和舵偏角的變化規(guī)律,完成了巡飛彈的氣動模擬計算,為后面的彈道設計打好基礎。其次,對巡飛彈進行了彈道設計,在巡飛彈的制導段采用基于最大升阻比的方法進行設計,利用GPS/INS組合導航使巡飛彈按著基于最大升阻比的滑翔方案彈道飛行；當滑翔到預定高度時,巡飛彈尾部發(fā)動機開始工作,推動巡飛彈定高直線飛行,進入直線平飛段；當飛行到敵方目標上空區(qū)域,進入偵察巡飛段；開始執(zhí)行偵察作戰(zhàn)任務。然后,為了使巡飛彈能按照所需要的方案彈道飛行,對巡飛彈進行了控制系統(tǒng)設計：分別建立了巡飛彈的舵回路、阻尼回路、俯仰角穩(wěn)定回路、高度穩(wěn)定回路和傾斜穩(wěn)定回路,對各個穩(wěn)定回路進行了PID控制器設計,并且對PID控制器參數(shù)進行了整定,使得整定的參數(shù)在頻域和時域內(nèi)具有良好的控制性能,所設計的控制系統(tǒng)具有良好的動態(tài)特性和穩(wěn)定性。最后,在所建立控制回路的基礎上對巡飛彈進行了彈道數(shù)字仿真,仿真結果表明,控制彈道能夠達到預設的要求,控制系統(tǒng)能夠滿足飛行控制設計的總體要求。文中提出的彈道設計方法、飛行控制方案和數(shù)值仿真結果等為巡飛彈的研制提供了理論與技術支持。
【學位單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：TJ410
【部分圖文】：

??隊兩??圖１．１‘‘快看＂（卿ｉｃｋｌｏｏｋ）偵察巡飛彈?圖１．２‘啦銀’化ＡＭ）攻擊巡飛彈??我國在巡飛彈領域已經(jīng)有了相當多的研究技術積累，在引進國外先進技術Ｗ后，進??行不斷努力，己經(jīng)自主成功研制出配備３００ｍｍ大曰徑火箭炮的炮射巡飛彈，并己經(jīng)裝??備了部隊；但在我炮兵主戰(zhàn)火炮上（如１５５ｍｍ?口徑）尚未升展該技術方案的研究，火??炮曰徑減小，相關技術的應用等難度將増大。?ｔ??炮射巡飛彈的應用是建立在火炮發(fā)射技術、減旋穩(wěn)定技術、空氣動力學、飛行力學、??制導技術、控制技術等多口綜合的工程技術，涉及的領域比較廣泛，關鍵技術繁多，隨??著新技術的不斷發(fā)展和出現(xiàn)，有很多新的技術問題需要進一步加強和提高，下面對炮射??巡飛彈的研究現(xiàn)狀進行簡要的闡述。??１．２．２炮箭巡飛彈氣動外形設計研究現(xiàn)狀??炮射巡飛彈相對于普通炮彈的外形，増加了巧面，并且在巡飛的過程中，巡飛彈會??展開一對大展弦比的充氣式彈翼

本章中采用非結構性網(wǎng)格劃分技術，將整個計算區(qū)域分為巧外兩層，外層巧＾十算流??場，內(nèi)層為彈體，綜合起來，計算區(qū)域的網(wǎng)格數(shù)量在約為１５０萬。??圖３．３和３．４分別給出了整個計算流場網(wǎng)格示意圖和巡飛彈整體表面網(wǎng)格分示意團。??圖３．３整個計算流場網(wǎng)格示意質(zhì)妃，擔ｙ：：，；毀點；？苗護巧巧??２５??

為后續(xù)的彈道設計打好基礎。??＾＾＾４°攻角、速度為ｌＯＯｍ／ｓ為例，巡飛彈在彈出大展弦比彈翼后彈體模型表面壓力??分布云圖如下圖３．５所示。?’??ｉ．３〇＊＞ｏｓ??１．２９？＊ＯＳ??ｍｕ?ｕｉ＂〇ｓ??圓圓‘??畫Ｅ?ｍ??５．７４？＾??Ｓ．２Ｓ＊＊０４??４．ｅ４ｅ＊０４?［＿＿Ｘ??４．３ｅｅ＊０＊?＼??圖３．５攻角４°速度為ｌＯＯｉＷｓ時彈體表面壓力分布云圖??從圖３．５中可１＾看出，弾體在飛行的過程中，由于來流氣流受到壓縮，在彈體上特??別是彈翼前方區(qū)域形成了駐點，所Ｗ在這些地方自然就形成了流體高壓區(qū)，而在彈翼的??上方、尾化的后方和彈體的尾部，這些區(qū)域由于受來流的影響相對比較小，流過的氣流??則經(jīng)過膨脹加速后形成了低壓區(qū)。??２６??
【參考文獻】

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本文編號：2870150