发射舰机动对舰载导弹离轨参数的影响研究

考虑发射舰的行进速度和摇摆运动对舰载导弹离轨参数的影响,对舰载导弹发射运动进行了仿真,求出了对导弹自控段终点散布有重要影响的导弹滑离参数,得出了发射舰运动对导弹发射时初始状态的影响规律.最后分析了发射舰机动对舰载导弹飞行弹道的影响.     

发射舰机动对舰载导弹离轨参数的影响研究

考虑发射舰的行进速度和摇摆运动对舰载导弹离轨参数的影响，对舰载导弹发射运动进行了仿真，求出了对导弹自控段终点散布有重要影响的导弹滑离参数，得出了发射舰运动对导弹发射时初始状态的影响规律。最后分析了发射舰机动对舰载导弹飞行弹道的影响。     

舰载共架垂直发射导弹发射时间协调

为了避免发射和飞行中2枚导弹的相互干扰,研究了共架垂直发射导弹的发射时间协调,基于垂直发射导弹发射初始段的运动特性,考虑垂直上升段和程序转弯段的弹道散布误差,建立了弹道散布体时域模型; 引入距离裕度的概念,对不同发射时刻下2枚导弹的预定弹道管道进行冲突检测,并根据距离裕度确定导弹发射间隔时间。仿真结果表明,得到的冲突检测与消解的时间在100 ms级,满足实战要求。     

潜射导弹水中弹道建模与仿真

导弹的水中运动决定了导弹出水运动的初始参数,直接影响导弹的出水速度和出水姿态。通过建立导弹水中运动模型,研究导弹在水中运动时所受到的外力以及在外力作用下导弹水中弹道参数的变化,分析导弹发射深度和出筒速度对导弹水中弹道参数的影响。仿真计算结果表明,导弹发射深度和出筒速度对导弹的水中弹道参数具有很大的影响。导弹在水中运动时,速度急剧下降,姿态角发散较快,稳定性和可靠性较差。     

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。     

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。     

直升机下洗流场对导弹初始弹道影响

研究了导弹在两种不同控制模式下,直升机下洗流场对其初始弹道的影响。通过建立直升机下洗流场数学模型和导弹动力学和运动学模型,对导弹在旋翼干扰流场下的姿态和弹道变化进行了仿真研究,给出了在导弹自动驾驶仪启控或不启控状态下旋翼下洗流干扰对导弹姿态和弹道影响变化曲线。结论认为下洗流场对导弹初始弹道的影响是显著的,导弹自动驾驶仪的控制作用可有效减小这种影响。     

基于垂直发射武器的火力交叉判断模型

文章就如何建立垂直发射武器的火力散布体模型及如何判断火力交叉的发生进行了研究。采用四元数方法建立了垂直发射武器的弹道仿真模型,通过仿真定性分析了不同误差因素对于弹道散布的影响;分析了初始扰动对弹道散布的影响,得到了散布半径随时间变化的函数;建立了以理想弹道为轴线的垂直发射武器火力散布体模型,模型中考虑了时间上的控制因素,减小了导弹武器空间散布体的范围,并提出了模型的解算方法。所建立的模型能够较为准确地描述不同武器火力散布的情况,并能对火力交叉做出判断。     

海情对导弹离轨姿态的影响

建立了舰载导弹在发状态下的运动模型,根据模型计算、分析海情变化对导弹初始弹道的影响。以某型导弹为例进行仿真计算,确定在不同型号舰艇上发射导弹时的允许海情。     

舰艇摇摆对舰载火箭弹离炮口姿态的影响

确定火箭弹脱离炮口瞬间的姿态对分析弹道的初始扰动以及落点的散布计算都是非常重要的．该文建立了舰栽火箭炮发射过程中约束期内的火箭弹质心运动方程组模型和半约束期内的火箭弹弹轴转动方程组模型，分析了发射过程中舰艇的摇摆运动对火箭弹姿态的影响．仿真结果表明，舰艇摇摆对火箭弹的姿态影响较大。所建立的模型对确定舰载火箭弹弹道的初始扰动以及落点散布计算具有一定的参考价值。     

导弹水下发射环境及出水弹道仿真

针对导弹水下发射呈现出干扰量大、干扰因素随机性大,弹道参数变化急剧等特点,为研究水下发射环境对导弹出水运动的影响,基于埃克曼无限深海漂流理论和二阶Stokes波理论,采用流体体积法(VOF),建立了风海流模型和五级海况下二维、三维数值波浪模型,并通过动网格技术,实现了海流、波浪及导弹运动的耦合计算。结果表明,导弹在出水过程中力学环境会发生很大的改变,运动姿态变化较大,该综合仿真系统在一定程度上解决了导弹水下发射的非线性非定常问题。     

THAAD导弹助推段大机动弹道仿真及研究

针对美国THAAD导弹在发射初期所进行的大机动飞行,从能量管理的角度分析了其弹道设计的作用,并从气动特性、弹道建模、参数分析等方面展开了较为系统的研究。首先使用流体力学分析软件计算出导弹的气动特性,并建立了螺旋弹道几何模型,通过计算不同螺旋半径下导弹的侧滑角变化,为螺旋半径的选取范围提供依据;然后针对助推段弹道进行批量仿真,采用总攻角计算气动阻力;最后分析了导弹在不同的螺旋半径下所具有的能量耗散作用。仿真结果表明,THAAD导弹发射初期采用大机动飞行的能量耗散作用最大可以达到80%左右。     

旋转上浮对无控火箭水雷弹道散布的影响

无控火箭水雷上浮过程中容易受到各种扰动的影响,导致上浮弹道散布偏差较大。通常对于减小无控弹道散布偏差主要采取降低干扰、提高稳定性的方法来解决,而采用旋转上浮为解决该问题提供了一种新思路。文中建立了含扰动的上浮弹道数学模型,并进行数值仿真计算,分析了旋转上浮对各种干扰因素的抑制效果,为工程中解决上浮弹道散布问题提供理论依据。     

近距格斗导弹发射分离安全分析

载机在大机动条件下发射近距格斗导弹的安全性是导弹发射系统研制中的重要问题。基于近距离格斗导弹发射系统,分析了导弹发射时影响载机安全的主要因素;建立了导弹在轨上运动和自主飞行2个阶段的运动学、动力学模型;通过对导弹气动特性、轨上运动、自主飞行和起控时间的仿真分析,提出了载机机动发射近距离格斗导弹的基本条件,以及载机安全发射近距格斗导弹应采取的措施。     

影响红外空空导弹地面靶试弹道因素的仿真分析

以某红外空空导弹地面靶试试验为背景，通过数字仿真分析了目标辐射特性对导弹抗干扰性能的影响，以及导弹轨上运动、后置离轴角、推力偏心等因素对初始弹道的影响。根据上述影响，给出了合理的导弹发射仰角制定方法，使得导弹初始段和抗干扰过程弹道平稳。地面发射试验的成功证明了该仿真分析的有效性。     

潜射飞航导弹水下运载方案及弹道计算

本文提出了潜射飞航导弹的有动力有控运载器水下发射方案,讨论了水下弹道的计算方法,给出了计算结果,分析了海浪干扰、发射深度、初速度、扇面角及控制规律等因素对水下弹道和出水参数的影响,得到了有动力有控方案优于无动力无控方案的结论。     

一种空投水雷水下初始弹道的仿真

在对一种空投水雷水下无动力运动过程中运动受力分析的基础上,建立了研究其水下初始弹道的运动数学模型,并用Matlab软件编写实现了弹道仿真。仿真计算表明:研究的空投水雷在有水平均匀水流和入水角的情况下,一定深度范围内的初始弹道表现出逆流向运动特性,对减小散布距离有一定好处;在没有水平均匀水流情况下,入水角的增加比增大空投水雷入水速度对散布距离的影响更明显。     

典型干扰对导弹弹道参数的影响研究

飞行过程中存在的各种干扰会使导弹偏离预定弹道而影响其精度,因此研究各干扰因素对弹道参数的影响显得很有必要。文中通过试验仿真研究对比了几种典型干扰对某型导弹弹道参数的影响,建立了该型导弹六自由度标准弹道模型,以及发动机推力偏心、风干扰、初始扰动、分离扰动四种典型干扰的偏差模型。针对四种极限模式进行了仿真试验,分析了各因素对导弹弹道参数的影响。仿真结果表明,对于该型导弹,经常干扰对其飞行特性的影响远大于瞬时干扰,导弹位置受推力偏心的影响较大,姿态角主要受风干扰影响,而瞬时干扰只在作用时刻前后对弹道参数有影响且影响不大。     

主动气动起旋离心抛撒技术研究

以子母弹药主动气动起旋离心抛撒子弹药为研究对象,采用气动/运动一体化数值模拟方法对全弹主动气动起旋过程进行动力学仿真,得到母弹主动气动起旋转速与离心抛撒开舱条件;讨论了不同滚转舵偏和前置小翼对主动气动起旋过程的影响;通过子弹药弹道仿真计算,对母弹离心抛撒子弹药的射程、散布面积和散布图形进行了对比分析。研究结果表明:尾舵偏转产生的滚转力矩是影响转速的主要因素,当来流条件和姿态角保持不变时,初始滚转舵偏与全弹转速成正比;在保持纵向操纵性能的前提下,增加尾舵展长并减少弹体表面除尾舵外的其他气动阻尼面可加快全弹的自起旋过程;通过调整母弹的初始滚转舵偏和开舱条件,可以实现子弹药散布面积与散布密度的可控调节。研究结果对主动气动起旋离心抛撒技术在子母战斗部上的应用具有一定的参考意义。     

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。