符文星，常晓飞，李萌萌

（西北工业大学航天学院，710072 西安）

吸气式高超声速飞行器控制系统设计

符文星，常晓飞，李萌萌

（西北工业大学航天学院，710072 西安）

为实现吸气式高超声速飞行器的姿态控制，需要对其复杂的气动特性进行分析，并完成控制系统的设计.通过研究高超声速飞行器风洞实验数据，分析其气动特性，即升力系数、升阻比和纵向总力矩系数在不同Ma时随攻角变化的规律进而进一步计算出纵向动力系数，研究其纵向动态稳定性.最后，基于气动分析设计了攻角反馈控制和法向过载控制两种不同的控制回路，分别计算出其时域和频域特性.实验结果表明:吸气式高超声速飞行器既能满足纵向动态稳定性，又具有良好的控制性能.

高超声速飞行器;气动特性;纵向动态特性;稳定性;控制性能

吸气式高超声速飞行器(Air-breathing Hypersonic Vehicle)一般是指以吸气式发动机为动力、在大气层内实现飞行速度达到大于5倍声速的飞行器.它具有反应时间短、速度快等特点，能够有效地进行高速侦察和突防，大大提高了远程作战效能［1－2］.此外，吸气式高超声速飞行器还能有效提高生存能力使敌方的防空系统难以拦截.

由于吸气式高超声速飞行器采用了超燃冲压发动机、机体/推进一体化设计等技术［3］，使得其推进系统与操纵舵面之间存在的耦合干扰;并且其飞行过程中的外界扰动和未知因素扰动十分显著，导致吸气式高超声速飞行器拥有复杂且易……