潜射导弹运载器空中热分离建模与仿真

针对潜射导弹垂直发射运载器空中热分离问题,建立了轴向弹射分离模型和弹器联合体空中运动数学模型,以内弹道计算为切入点,对内外弹道进行耦合求解。基于燃气节流孔直径不同的3种分离方案,仿真研究了弹器空中分离运动特性,确定了导弹最终运动状态和最佳分离方案。该仿真结果可作为导弹进入气动飞行控制模式初始条件,为潜射导弹全弹道规划提供重要依据。     

基于MATLAB的潜空导弹运载器的水弹道研究

在潜空导弹运载水下六自由度运动模型建立方程的基础上，针对潜空导弹运载器与导弹水面分离后下沉物提出了两种弹道设计方法，并利用Matlab对这两种设计方法进行了仿真与比较。本课题的研究在运载器的弹道设计方面具有实际意义，得出了一些有用的结论。     

潜射导弹运载器分离体下沉弹道仿真

文中采用基于MATLAB／Simulink的模块化仿真方法，建立了潜射导弹运载器分离体的下沉弹道仿真模型，开发了仿真软件。模型和软件适合于复杂力学环境下的潜射导弹运载器分离体的下沉弹道预报和仿真研究。具有工程应用意义。     

迎角对导弹初始弹射弹道的影响

针对导弹发射的机弹分离过程存在较大不稳定性问题,通过求解流体动力学方程组和刚体六自由度运动方程,仿真分析了迎角对空空导弹初始弹射弹道的影响。参照美国阿诺德工程发展中心开展的一项使用标准机翼/挂架/带舵外挂物模型的捕获轨迹法试验,建立了相似的几何仿真模型并进行了数值计算。通过数值计算结果与文献［29］中风洞试验结果进行对比分析,验证了数值计算方法的可行性;采用该方法计算和分析了四代战机在不同迎角下内埋弹射空空导弹的初始弹道。结果表明：在超声速条件下,迎角变化对导弹初始弹射阶段的六自由度运动有明显的影响;随着迎角的增大,导弹俯仰运动更剧烈、横滚角度更大、偏航角度更小,机弹分离的速度明显下降、分离的安全性逐渐降低。     

潜射捕鲸叉导弹运载器的技术特性

对潜射型捕鲸叉导弹的运我器的水弹道、水面分离弹道和结构成型关键技术进行了全面深入的剖析,并仿真推算了运载器与导弹水面动态自推力分离性能,分析结果对水下运我器的设计与研究具有工程参考价值。     

导弹水下垂直发射的弹道研究

针对导弹水下垂直发射时的水中弹道进行了数学仿真研究，计算讨论了艇速对导弹水中运行弹道的影响。在水弹道研究的基础上，对导弹与运载器水面分离弹道也进行了数值计算研究，并进行了水洞模型实验和水弹道模型实验。数学仿真结果与模型水弹道实验数据进行了比较,计算结果与实验结果相符。     

复杂流场环境下导弹适配器分离仿真方法研究

以某箱式垂直发射导弹为背景,开展了导弹在考虑燃气流引射流场作用下的适配器分离仿真方法研究。利用燃气流仿真提取四组适配器在发射箱口的引射作用流场环境,并开展适配器风洞试验,获取在高风速(类引射流场)下的适配器气动参数。建立了导弹运动、适配器分离运动、翼面展开运动三个运动体的数学模型,采用三维实体运动干涉算法定量得到适配器分离过程与弹上关键部件:舵面、安定面、弹翼等的三维位置关系,分析了引射流场发射环境中的适配器分离规律,得到真实热发射流场下适配器的分离特性。     

运载火箭空中发射的分离运动分析

研究运载火箭的空中发射,不可避免地要分析载机与运载器的分离过程。针对机载发射方案的要求,提出运载器与载机实现空中分离的方案,并建立相应的动力学数学模型,分析了分离过程中运载器的纵向运动情况。分析结果表明,分离过程结束后,运载器的运动参数可以满足机载发射方案的要求。     

近水面航行的导弹运载器弹道稳定性

根据导弹运载器外型设计分析其近水面航行的稳定性问题,在导弹运载器水下六自由度运动模型建立方法的基础上,利用Matlab对运载器在大深度发射情况下的控制方案及水中运行弹道进行了数学仿真研究,利用Simulink模块对运载器近水面航行的稳定性进行了分析.数学仿真和稳定性分析结果表明导弹运载器在近水面航行时具有较强的抗纵向扰动能力,运动是稳定的.该研究在运载器的弹道控制和稳定性设计方面具有实际意义.     

实现高超声速跳跃式弹道关键问题的研究

为提高高超声速导弹的突防能力,使常规布局空中发射的高超声速巡航弹能采用跳跃式弹道突防,采用了在导弹再入段附加相应的正攻角产生气动升力的方法,找出了实现弹道起跳的关键参数,讨论了这些参数对弹道性能的影响.通过弹道仿真,针对初始质量为800 kg的空射导弹,实现了射程大于500 km,最大法向过载不超过10g,最大动压不超过1.5 MPa的跳跃式机动弹道.仿真结果表明,该文的飞行程序易于实现,只要关键参数在合理范围内,空射高超声速巡航弹就可在再入阶段实现跳跃机动.     

导弹水面热分离性能建模与计算

根据战术导弹与运载器水面动态热分离过程特点,建立了导弹与运载器分离载荷和分离弹道工程计算模型,编制了相应计算机解算程序。针对一种水面热分离战术导弹,计算其与运载器的水面动态分离性能,计算值与相关结果符合较好。分离性能工程模拟计算快捷方便,可为水面导弹分离系统的设计和改进提供一定理论指导。     

海态制导工具系统误差建模与参数估计

海基制导工具系统误差分离,是潜射导弹精度分析的重要课题.首先分析了潜射导弹的弹道数据受发射时的初始状态,如原点定位与潜艇初速等各种因素的影响,然后在速度域上综合考虑初始误差和制导工具误差,建立海基制导工具系统误差分离的非线性系数模型,最后给出估计算法并进行仿真评定.计算结果证实模型和算法的可行性.     

iSIGHT在运载器出水弹道优化设计中的应用

在无动力潜射导弹运载器大深度发射出水弹道设计中,由于设计参数众多,约束条件复杂,手工进行时序弹道控制方案设计与调优是一件十分繁琐的工作,需要很多的经验与技巧,且不能保证获得最优控制方案。该文采用多学科集成优化设计软件iSIGHT对出水弹道控制方案优化设计进行了建模与研究,不仅实现了设计过程的自动化,提高了设计效率,而且获得了性能优化的出水弹道控制方案,为运载器出水弹道性能的改进设计提供参考。     

双欧控制法在运载器水弹道中的应用

潜射导弹运载器采用水平发射、垂直出水攻击方式时,常规的水弹道控制系统因欧拉姿态角奇异等问题难以正常工作。采用正反欧拉角2套姿态描述系统,利用各自的奇异特点,设计了在弹道初始阶段利用正欧拉角控制规避和爬升弹道、末期利用反欧拉角精确控制出水俯仰角至90的双欧拉控制法,并进行了仿真试验。仿真结果表明,利用双欧拉控制法既可以保证弹道数据的直观性,又可大幅提高运载器出水俯仰角的控制精度。该方法不但可以用于运载器水弹道控制方案设计,亦可用于同类别的涉及大姿态机动的控制系统设计。     

空空导弹发射在轨段分离安全性研究

对于载机机动环境中顺序离轨分离的空空导弹,导弹发射中在轨段弹架分离涉及导弹发动机和载机安全,其分离安全分析是导弹结构强度设计中必须解决的关键技术问题。本文采用MSC．Dytran软件,对导弹的轨上运动过程以及导弹结构动力强度进行了系统建模和仿真分析,为导弹发射中在轨段分离安全提供了一种有效的解决途径。     

电视指令制导导弹目标攻击中载机航迹规划研究

为提高电视指令制导导弹的命中精度,突防载机在导弹发射后必须满足导弹使用的约束条件选择航迹才能保证导弹命中目标。在分析防区外使用电视指令制导导弹进行对地精确打击时飞机航迹特点的基础上,结合飞机性能及导弹制导要求,建立了满足导弹制导约束条件下的飞机航迹规划模型;并且在传统A*算法的基础上,提出了一种改进的A*算法,该算法有效地将约束条件和航迹寻优算法有机结合在一起,提高了算法的收敛速度,更加符合航迹规划的要求。仿真表明建立的导弹制导过程中战斗机航迹规划模型和改进算法能够找到满足导弹使用的突防航迹。     

基于气动耦合的导弹适配器初始分离弹道数值分析

为了准确预测与导弹分离后导弹适配器的初始分离弹道,使用基于局部重构方法的动网格技术,将适配器的运动与流场的变化耦合。通过CFD方法实时求解适配器飞行过程中的气动载荷,并对适配器的六自由度运动微分方程进行求解。使用基于尺寸函数的局部重构方法对适配器周围网格进行更新。通过数值计算得到了适配器在初始分离弹道阶段的气动载荷系数曲线,以及适配器的分离速度、角速度曲线和分离飞行轨迹,并与试验结果进行了对比,两者高度一致。结果表明,在分离初速的作用下,适配器与导弹的距离逐渐增大,在气动力作用下适配器发生偏转,直到初始分离弹道结束适配器未与导弹发生碰撞。     

无人机机载导弹分离轨迹的数值仿真

载机发射导弹时,对导弹流场有复杂干扰,进而影响导弹在发射初始阶段的姿态和运动轨迹.为模拟导弹从载机分离后的气动特性和相对运动,文中应用CFD商用软件CFD-FASTRAN,采用动态嵌套网格技术,基于Euler方程并耦合该软件的刚体六自由度(6-DOF)运动模块求解导弹发射时的非定常流场及运动轨迹.分析挂架弹射力和载机迎角变化对分离过程运动参数的影响,发现挂架弹射力仅是加快了导弹的运动,而迎角的变化对导弹运动参数有较大影响,研究结果对飞机上如何布置外挂导弹具有参考价值.     

浅射导弹运载器分离体下沉弹道散布影响因素仿真分析

潜射导弹运载器在进行弹器分离后其运载器的下沉过程是一个复杂的动力学过程，影响运载器弹道散布的主要因素是其初始运动学参数的散布。在考虑了海流及波浪影响的情况下，建立了基于Matlab/Simulink的潜射导弹运载器下沉过程的动力学模型；进而应用数理统计中的正交试验方法对运载器初始运动学参数对其下沉弹道的散布影响程度进行了分析，找出了对于特定的弹道指标不同的初始运动学参数对其影响的主次顺序，为工程上解决运载器砸艇问题提供了可靠的依据。