脉冲修正弹药动态稳定性分析

为保证脉冲修正弹药控制系统的鲁棒性,分析研究了基于脉冲发动机直接力控制的2维修正弹药的飞行动态稳定性,建立了弹体六自由度模型和传递函数模型,求出弹体在受脉冲力扰动时弹体攻角变化,以此分析弹体动态稳定性.分析了单台发动机总冲、发动机推力轴心与质心距离、弹体静稳定裕度以及发动机连续工作个数等影响弹体动态稳定性因素,仿真结果表明,发动机位置距离质心越近,发动机冲量越大,静稳定裕度越大,脉冲修正弹药动态稳定性越好.     

末段修正迫弹脉冲修正方案研究

文中对末段修正迫弹脉冲修正技术进行了研究，提出了四象限脉冲修正方案和高频照射脉冲修正方案．分别进行了脉冲发动机组布局设计和脉冲修正策略设计，建立了相应的数学模型；四象限脉冲修正方案由于没有准确的目标方位信息，会造成脉冲推力损失和脱靶量增大；通过使用脉冲发动机提前工作角，高频照射脉冲方案能使脉冲作用力的合力作用在正确的修正方向上，有利于减少脱靶量，提高修正精度。     

脉冲参数对迫击炮弹稳定性影响研究

以脉冲发动机作为修正执行机构对迫击炮弹进行弹道修正,利用六自由度脉冲修正迫击炮弹运动方程组研究脉冲参数对弹道的影响,分析了脉冲发动机冲量、点火相位、发动机安装位置轴向偏心距以及点火时间间隔对迫击炮弹飞行稳定性的影响;脉冲冲量越大,发动机安装位置离弹丸质心越远,相邻两发动机点火时间间隔越短,对弹丸的修正距离越远,同时也将引起攻角增大,弹丸稳定性降低;参考各脉冲参数的变化趋势,对脉冲发动机设计具有实际意义。     

弹道修正引信脉冲修正参数研究

根据提高高射弹丸对机动目标命中率的实际需求,研究了空射型二维弹道修正引信。基于外弹道理论,结合脉冲发动机的工作特点,构建了两种外弹道模型。以高炮弹丸为例,利用六自由度弹道程序进行仿真,分析了修正距离与脉冲发动机的工作级数、修正时刻、修正角度等参数的关系,通过仿真得到了各参数与修正距离关系的拟合模型,该模型为脉冲修正机构的设计提供了理论基础。     

影响末段脉冲修正弹命中精度的综合因素分析

对末段弹道脉冲修正弹在倾斜弹道、弹道风、探测器角度测量误差、发动机推力误差、角速度偏差、发动机点火时机偏差等影响因素影响下的命中误差进行了理论分析，推导了末段弹道脉冲修正弹在上述因素影响下落点偏差的计算公式，并给出了分析结果。     

脉冲式末端修正弹的修正能力及控制精度分析

针对低旋弹药在脉冲发动机工作时影响弹道特性问题,进行了弹道特性仿真,分析了脉冲发动机位置和点火相位对末端修正弹修正能力的影响,并计算了脉冲发动机点火时间误差和位置误差对控制精度的影响,从而为脉冲式末端修正弹的外弹道设计提供理论依据。结果表明:通过调整脉冲发动机的位置和点火相位,可实现末端修正弹药的修正能力要求;点火时间误差和位置误差引起的控制偏差在5.1%以内。     

弹道修正火箭弹修正方案与射击精度研究

为了提高弹药射击精度,采用脉冲推冲器和阻力板作为修正执行机构对弹道进行修正。针对不同修正方案,建立了各自对应的的六自由度弹道模型,设计了以落点预测为基础的控制策略。在分析、比较单一执行机构弹道修正特点的基础上,提出了组合修正方案。以某型火箭弹为应用对象,对不同修正方案的弹道修正效果进行了仿真实验。结果表明:脉冲推冲器对横向偏差修正效果明显,对纵向偏差修正能力不足; 阻力板对纵向偏差修正效果明显,无法消除横向偏差; 组合修正方案对横向偏差和纵向偏差都具有较好的修正效果,能将火箭弹的圆概率误差提高到28 m。最终通过飞行试验对上述结论进行了验证,结果验证了组合修正方案对弹道修正的有效性。     

弹道修正弹末段脉冲推力控制研究

研究了弹道修正弹末段脉冲推力控制的应用.通过对弹上脉冲推力控制器布置、激光探测器工作过程和弹丸受力情况的分析,建立了俯仰平面内弹道修正弹末段脉冲推力控制的弹道模型,研究了脉冲推力的射程修正能力及非质心脉冲推力对弹体姿态的影响.仿真结果表明,在非质心脉冲推力作用情况下,由于弹体自身阻尼小,脉冲控制力矩使弹体摆动的角度大、过渡过程时间长,很难采用闭环控制的弹体追踪制导律.     

大射角下的推力矢量和误差矢量对应关系分析

利用脉冲发动机对火箭弹弹道进行修正时,采用一般的坐标转换方法计算脉冲发动机产生的推力矢量与误差矢量对应关系,并由此决定脉冲发动机是否点火,存在理论上的误差,射角越大,误差越大,该问题具有一般性,文中对其作了分析并给出一种解决方法.     

迫弹横向脉冲控制飞行稳定性

为了研究迫弹利用脉冲发动机进行弹道修正而引起的飞行稳定性问题,分析了横向脉冲控制力及控制力矩,建立了有控弹道模型,在一定的假设条件下推导出脉冲作用段迫弹的攻角方程,讨论了脉冲作用段迫弹的飞行稳定性,给出了脉冲冲量大小及距质心作用距离的约束条件.研究表明,正常情况下,横向脉冲控制对迫弹的动稳定条件、追随稳定条件及共振不稳定条件没有影响,但需控制脉冲冲量大小和距质心作用距离,使得扰动引起的攻角增量幅值不超过允许的极限值,保证迫弹在脉冲作用后仍能稳定飞行.     

弹道修正弹脉冲修正机构简易控制方法

建立了采用脉冲力控制的弹道修正弹飞行弹道模型.利用均匀设计方法,通过回归分析研究了脉冲修正起始时间、脉冲力级数、弹丸射角以及作用角度对修正效果的影响,推导出关系模型,利用该模型提出了一种简易的脉冲力控制方法.仿真结果证实该简易方法控制脉冲发动机工作能够有效提高弹丸的命中精度,对脉冲发动机在弹道修正弹上的工程应用有一定的参考意义.     

弾道修正弹六自由度弹道仿真研究

对弹道修正弹武器系统组成和工作原理进行了研究，建立了脉冲作用力及力矩模型、分析了弹道修正使用的追踪制导律，提出了建立其六自由度弹道模型的方法，利用弹道修正弹六自由度弹道仿真程序对末段修正典型弹道、探测器光轴运动轨迹以及脉冲作用点对脱靶量的影响等进行了仿真，计算结果表明在弹体质心附近使用直接脉冲控制力对末段弹道进行修正可以达到较好效果，采用速度追踪方式能够得到较小的脱靶量。     

弹道修正弹丸的脉冲控制参数设计

弹道修正弹丸的脉冲控制参数设计包括建立脉冲修正模型及弹道仿真分析.采用末修迫弹六自由度弹道仿真程序对模型进行弹道仿真,并根据相应脉冲发动机修正原则进行弹道仿真计算.仿真结果表明脉冲力大小和作用于质心位置直接影响脱靶量.     

脉冲修正弹转速的变化规律

为研究弹道修正过程中弹丸转速的变化情况,在建立脉冲修正弹角运动方程组的基础上,分析了转速变化的影响因素,推导了脉冲修正后弹丸的平衡转速.根据修正弹道的特点给出了脉冲结束后弹丸转速的变化规律.研究表明,脉冲作用的径向偏心是造成弹丸转速大幅变化的主要原因,转速变化的剧烈程度与脉冲冲量大小、径向偏心距及脉冲发动机工作个数有关...     

二维弹道修正弹修正机构气动特性研究

二维弹道修正弹气动力特性的研究是求解二维弹道修正弹弹道、分析二维弹道修正弹飞行稳定的基础,是实现精准控制、减小散布必要的理论支撑。该文对二维弹道修正弹的力学特性进行了分析,采用弹翼组合体气动特性工程计算方法,建立二维弹道修正弹气动计算模型,对二维弹道修正弹的升力和阻力进行计算。计算结果与CFD仿真结果对比,误差均小于10%,模型具有较好的可靠性。采用遗传算法,结合二维弹道修正弹气动计算模型,分析了舵偏角和滚转角对二维弹道修正弹升阻比的影响。结果表明,舵偏角越小,全弹的最优升阻比越大,最佳攻角越大,气动能力越好。当攻角大于10°且滚转角为180°时,全弹具有更好的气动能力。     

弹道修正弹脉冲发动机实验控制方法研究

针对弹道修正技术中应用的脉冲发动机,设计了一种用于验证发动机修正能力的动态实验方法.根据指标要求设计加工了脉冲发动机,通过静态实验测试获得了推力特性曲线;设计了相应的点火电路,并通过模拟点火实验验证了点火电路的可靠性.最后通过动态实验验证了该实验方法的可行性,并利用高速摄影测量出修正能力.