导弹倾斜发射不同时离轨初始扰动计算方法研究
2021-11-07杨企,龙军
现代机械 2021年5期
关键词:模型
杨 企,龙 军
(江南机电设计研究所,贵州 贵阳 550009)
0 引言
导弹离轨初始扰动是弹架系统设计的主要技术指标,也是导弹弹道设计、飞行控制方案设计的重要初始数据。对于采用倾斜发射不同时离轨发射方式的导弹而言,由于其离轨后会出现低头下沉现象,初始扰动较大,发射精度将受到严重影响[1]。目前,导弹发射扰动计算普遍采用建模仿真计算方法,该方法基于弹架系统物理模型,利用多体动力学仿真软件进行计算,可直观呈现导弹发射动态过程[2]。但是,由于仿真计算方法对物理模型的依赖性较强,在方案阶段必然存在以下两方面问题:一是没有弹架系统物理模型时,无法进行仿真计算,无法预估导弹发射扰动,不能指导发射箱/筒、发射导轨等关键部件的方案设计;二是弹架系统物理模型多次调整时,需要反复进行仿真计算,加之仿真工况较多,致使仿真工作量非常大,严重影响方案设计效率。
本文通过构建导弹发射动力学数学模型和仿真模型,分别利用理论计算方法和仿真计算方法对导弹离轨参数进行计算,并将理论值与仿真值进行对比分析,提出含标称值和散布值的导弹发射扰动数据,为方案阶段导弹弹道设计、飞行控制方案设计等提供依据。
1 发射动力学建模
1.1 数学模型
以发动机点火时刻为时间零点开始分析,导弹发射离轨运动过程分为闭锁阶段、导向阶段和滑离阶段。对三个阶段分别建立并求解导弹运动方程,可以计算不同高低射角和环境温度工况下导弹的离轨时间、离轨速度和离轨扰动。……
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