潜射捕鲸叉导弹运载器混合水弹道重现法的研究

为给皇家海军潜艇发射武器提供充分的依据,制定了发射排载鉴定筒即潜射捕鲸叉导弹运载器的试验研究计划。在这些试验研究中,提出了一个六自由度的水下弹道重现研究法。这个方法是利用一个由加速度传感器、姿态陀螺仪和磁带记录装置组成的混合测量系统来研究试验运载器的水下弹道,并用绝对静压数据来重现潜艇发射这种鱼雷形试验运载器的水下弹道。本文所述重现法的研究,不仅阐述初期运载器试验中使用姿态速率陀螺和加速度传感器的数据重现水下弹道的有关问题,以及如何用混合法来解决这些问题,而且还阐述根据试验运载器所记录的水下弹道数据和研究计算机对弹道重现程序的有关问题,并推导了计算机程序规则所使用的主要计算公式     

火箭助飞鱼雷水下水平发射弹道设计

为了实现火箭助飞鱼雷采用潜艇鱼雷发射管发射，对火箭助飞鱼雷的水下水平发射的有关问题进行了探索性研究，设计了火箭助飞鱼雷运载器的总体方案并进行了弹道规划，提出了火箭助飞鱼雷倾斜出水并偏航避艇的水下弹道运动方式。运用动量和动量矩定理，在运载器体坐标系下建立了运载器的6自由度弹道数学模型，提出了相应的弹道控制规律，并在MATLAB／Simulink环境下对火箭助飞鱼雷运载器的水下弹道进行了数值仿真，结果表明，火箭助飞鱼雷的总体方案及弹道规划方案可行，通过操舵控制可以实现运载器倾斜出水并偏航避艇的设计要求。     

无鳍舵无动力水下运载器发射潜空导弹仿真研究

针对鳍舵式无动力运载器系统结构复杂、水动力环境复杂及水下弹道控制复杂等问题,提出一种无鳍舵水下运载器发射模型。该运载器具有长圆柱体外形、无鳍舵控制、鱼雷管水平发射的特点,运载器由浮力推动上升,浮力和重力构成的恢复力矩可调整运载器出水姿态,具有系统结构简单、水动力环境简单、水下弹道控制简单等优点。利用Matlab的Simulink仿真平台对其进行验证,仿真结果表明,运载器水下运行轨迹符合理论预期,出水速度和姿态满足潜空导弹水面发射要求。     

有动力运载器总体参数优化设计

在综合研究、分析有动力运载器技术要求及环境条件的基础上,提出了以运载器俯仰角速度为目标函数,以运载器的推力、水舵及推力矢量偏转角等作为设计变量,对运载器的弹道进行优化设计.对运载器水下所受到的随机干扰进行了探讨。     

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.     

无动力运载器水弹道特性计算

针对无动力运载器浮心重心距、发射离管速度和折叠尾翼解锁距离3种设计要素参数值一定的变化范围,对一种无动力运载器的水弹道特性分别进行了仿真计算和分析比较,获得了3种设计控制参数变化对运载器出水速度、俯仰姿态及弹道袋深等的影响趋势,对水下运载器性能设计具有一定指导作用。     

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。     

潜射导弹运载器的水弹道控制及近水面航行的稳定性分析

文中在介绍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,同时利用Simulink模块对运载器近水面航行的稳定性进行了分析,并给出仿真结果.     

海浪作用下的水下弹道数学模型

通过对随机波浪的分析，提出了一种线性假设，以运载器的流体动力系数和附加质量的基础，建立了运载器在波浪力作用下的水下弹道数学模型，并编写了计算程序，对模拟运载器在随机波浪作用下的一些典型弹道进行了数值计算和分析。     

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。     

气动式水下武器发射器内弹道优化研究

为实现气动不平衡水下武器发射器的发射阀优化设计，提出了基于遗传算法的气动不平衡水下武器发射器内弹疲乏优化的方法和数学模型，运用该方法对现有某气动不平衡水下武器发射器的内弹进行了优化计算，并进行了优化前后的发射器性能指标的对比，由此证明该方法的可行性，展现了该方法在发射阀优化设计中的应用前景。     

高速射弹出水过程中水弹道问题研究

在研制高速射弹出水实验装置的基础上,利用实验和数值模拟的方法研究了细长圆柱型射弹(简称射弹)高速出水时包裹着射弹的超空泡的发展、脱落及其与自由面相互作用的全过程。根据测得的实验数据,计算出高速射弹出水过程中的空化数和阻力系数,参考Reichardt和Munzner以及Logvinovich公式,给出了阻力系数和空化数的多项式关系拟合公式,进一步形成了阻力系数归一化数值处理方法。结果表明:该高速射弹出水瞬间存在攻角时,非轴对称的空泡溃灭会使射弹的运动方向发生偏转;适当增大射弹的长径比或空化器长度,有利于高速射弹的水下运动减阻。基于FLUENT软件并采用VOF方法,对高速射弹出水过程进行了三维数值模拟,计算结果与实验结果吻合良好。该文还给出一个出水过程中水弹道偏转的示例,说明射弹在水下与超空泡壁面的碰撞滑移会引起水中弹道的偏移。     

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。     

潜地导弹水下弹道建模与仿真

为研究潜地导弹水下弹道特性,分析了潜地导弹水下受力情况,将导弹水下运动分为四段,建立导弹水下运动方程。鉴于潜地导弹在水下垂直发射的情况,运用四元数法建立导弹运动学方程,避免了传统欧拉角方程的奇异性;然后在Matlab/Simulink环境下建立导弹水下各段仿真模型,并进行仿真计算,结果表明所建模型较好的模拟了潜地导弹水下运动,为进一步研究潜地导弹水下运动及出水姿态打下基础。     

水下飞行器的弹道仿真

水弹道问题是水下发射技术着重研究的关键问题之一.模拟了全湿流状态下水下飞行器在铅垂面内的有控弹道,并就仿真结果与无控弹道进行了对比分析.分析结果表明,水下飞行器发射时,增加控制作用可以明显地减小俯仰角偏差.     

航行体出水俯仰双态特征研究

水下航行体垂直发射水弹道参数设计是水下发射技术研究的重要内容。在试验研究中发现,水下垂直发射时出水过程水弹道会出现俯仰双态特征,为了分析出水姿态变化规律,基于水下垂直发射水弹道理论模型并结合试验结果,对造成出水俯仰双态特征的机理进行了分析,获得了造成出水俯仰双态的原因及影响规律,为水弹道规律研究和参数设计奠定了基础。     

基于Matlab/Simulink的水下航行器建模与仿真

为便于对水下航行器的运动弹道和运动控制进行计算机仿真,建立一种基于Matlab/Simulink的水下航行器模型。利用矢量化建模方法,给出水下航行器6自由度空间运动数学模型,详细论述Simulink建模过程和S函数的实现方法,并应用所建立的Simulink模型,对水下航行器的开环运动、操纵性以及闭环运动控制相关问题进行仿真。仿真结果表明,该系统符合水下航行器的实际运动规律。     

一种水下航行器轨迹发生器的设计与仿真

为了减少水下航行器（AUV）导航系统算法开发过程中跑车试验及半实物仿真等所耗费的资金和时间,提出一种水下航行器轨迹发生器的设计方法。利用所给出的轨迹微分方程,反推得出生成轨迹参数公式和惯性信息公式,同时给出水下航行器在直航、转弯和爬潜等常见的运动状态下轨迹发生器的具体输入,并将生成的惯性量测值（加速度和陀螺值）输入捷联式惯性导航算法。验证结果表明,利用所设计的轨迹发生器可以为研究导航算法提供模拟的数据,具有工程实际意义。