樊博璇 陈桂明 林洪涛

变质心高超声速再入飞行器建模与特性分析

樊博璇1陈桂明1林洪涛2

（1. 火箭军工程大学，西安 710025；2. 中国人民解放军31004部队，北京 100091）

建立了一维变质心滚控高超声速再入飞行器的完整动力学模型。对变质心飞行器弹道及姿态动力学进行研究，明确了变质心滚控飞行器的控制机理与特点，同时针对其通道间的耦合效应以及执行机构参数设置对控制能力的影响分析，提出了飞行器结构设计和控制系统设计的相关要求，为高超声速再入飞行器的工程实践提供理论基础。

高超声速再入飞行器；变质心控制；动力学

1 引言

变质心技术是机动变轨突防的一种新形式，相比其他传统控制技术（如空气舵控制、发动机控制等）具有低成本、高效率等优势，可有效提高高速飞行器的突防能力[1～3]。

美国是最早开展再入飞行器变质心控制研究的国家之一[4～6]。1997年，俄罗斯研制的白杨M导弹也采用变质心控制技术成功实现了弹道修正[7]。国外对变质心控制已有较为深入的研究，并进入工程实践阶段。国内对变质心控制技术的研究起步较晚，西北工业大学是较早涉及这方面研究的单位，易彦等[8]利用拉格朗日法对变质心旋转飞行器建立了六自由度动力学方程，并对活动质量体的运动所带来的姿态角变化进行了仿真。周军等[9]研究了三维变质心非交互控制的可解性问题，给出三种变质心非交互控制实现性类别及分类判断方法。……