隨著美國提出并實施部署“陸海空天”四位一體的全球打擊計劃，天基對地打擊武器已經(jīng)成為現(xiàn)階段各國研究發(fā)展的熱點。它可以用助推火箭加自身動力升空至目標軌道，在軌部署待命，當需要快速打擊時，離軌進入大氣層，實現(xiàn)對目標的快速精準打擊。可見該類飛行器需要同時具備航天技術(shù)和航空技術(shù)，這對動力系統(tǒng)提出了更高的要求，應用最為廣泛的化學火箭發(fā)動機無法利用大氣層內(nèi)的氧氣，需要自身攜帶氧化劑，這使飛行器無法提高有效載荷比，同時其比沖已經(jīng)接近理論極限；沖壓發(fā)動機機動性差且工作區(qū)域僅限于大氣層內(nèi)。根據(jù)天基對地打擊飛行器工作空域的特點并結(jié)合不同推進方式的特點，世界范圍內(nèi)將目光投向了組合循環(huán)動力技術(shù)。組合循環(huán)發(fā)動機主要有以下三種：渦輪基組合循環(huán)發(fā)動機（Turbine Based Combined Cycle，TBCC）、空氣渦輪沖壓發(fā)動機（Air Turbine Ramjet，ATR）與火箭基組合循環(huán)發(fā)動機（Rocket BasedCombined Cycle，RBCC）。本文針對天基對地打擊飛行器的軌跡特點進行了研究。發(fā)射段采用RBCC發(fā)動機作為動力，在發(fā)射坐標系下建立了發(fā)射段動力學模型，研究了RBCC發(fā)動機軌跡設... 

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

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景、目的和意義
    1.2 天基對地打擊飛行器發(fā)展概況
        1.2.1 美國 X-37B 飛行器發(fā)展概況
        1.2.2 X-51A 飛行器發(fā)展概況
        1.2.3 HTV-2 試驗飛行器發(fā)展概況
        1.2.4 “快船號”航天器發(fā)展概況
    1.3 RBCC 發(fā)動機研究概況
        1.3.1 美國的研究現(xiàn)狀和進展
        1.3.2 其它國家的研究現(xiàn)狀和進展
        1.3.3 我國的研究現(xiàn)狀和發(fā)展
    1.4 論文主要研究內(nèi)容
第2章 動力學模型
    2.1 引言
    2.2 坐標系定義
    2.3 坐標系間的變換
    2.4 發(fā)射段運動數(shù)學模型
        2.4.1 發(fā)動機推力
        2.4.2 氣動力
        2.4.3 引力
        2.4.4 離心慣性加速度
        2.4.5 哥氏慣性加速度
        2.4.6 質(zhì)量計算
        2.4.7 運動模型
    2.5 返回段運動數(shù)學模型
    2.6 在軌段運動數(shù)學模型
        2.6.1 二體問題的解析解和軌道根數(shù)
        2.6.2 二體問題的應用
    2.7 本章小結(jié)
第3章 發(fā)射段與在軌段軌跡設計研究
    3.1 引言
    3.2 入軌方案
    3.3 發(fā)射段程序角設計方法
        3.3.1 程序角設計原則
        3.3.2 軌跡設計方案
    3.4 發(fā)射段仿真分析
    3.5 在軌段仿真分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 返回軌跡設計研究
    4.1 引言
    4.2 過渡段軌跡設計
    4.3 再入段軌跡設計方案
        4.3.1 固定攻角剖面方案
        4.3.2 傾側(cè)角設計方案
    4.4 再入軌跡仿真分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于隨機方向搜索法的覆蓋范圍分析
    5.1 引言
    5.2 隨機方向搜索法算法理論
        5.2.1 隨機方向搜索法原理
        5.2.2 計算步驟
    5.3 覆蓋范圍分析理論
    5.4 覆蓋范圍分析軌跡優(yōu)化模型
        5.4.1 性能指標
        5.4.2 優(yōu)化變量
        5.4.3 約束條件
    5.5 覆蓋范圍仿真與分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]RBCC組合循環(huán)推進系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和進展[J]. 劉洋,何國強,劉佩進,李江,呂翔.  固體火箭技術(shù). 2009(03)
[2]美國的X-51A高超聲速發(fā)展計劃[J]. 宋博,沈娟.  飛航導彈. 2009(05)
[3]RBCC和TBCC組合發(fā)動機在RLV上的應用[J]. 陳宏,何國強.  火箭推進. 2008(03)
[4]美國單級入軌火箭“三角快帆”[J]. 馬宏林.  航天返回與遙感. 1995(02)
[5]HOPE軌道飛行器系統(tǒng)方案和飛行試驗計劃的新進展[J]. Hiroshi Miyaba,肖稱貴.  國外導彈與航天運載器. 1992(01)



本文編號：3337424