飞航导弹设计3

  3.13.1概述概述3.23.2导弹质量方程式建立导弹质量方程式建立3.33.3导弹燃料质量的一般表达式导弹燃料质量的一般表达式3.43.4导弹相对量运动微分方程导弹相对量运动微分方程3.53.5飞航导弹主要参数选择飞航导弹主要参数选择3.63.6飞航导弹各部分相对质量系数的确定飞航导弹各部分相对质量系数的确定导弹设计的导弹设计的正问题描述正问题描述：：在给定导弹飞行性能及有效载荷质量的条件下，寻求能以最低成本保证摧毁典型目标的导弹参数。导弹设计的导弹设计的逆问题描述逆问题描述：：在导弹系统研制经费及有效载荷给定的条件下，寻求保证对预定目标以最大杀伤或摧毁的导弹参数。3.13.13.13.1一、导弹的参数性能参数：表征导弹性能的参数，如速度、射程、高度。设计参数：关系导弹结构特征，需要经过设计后才能得到的参数，如质量、直径、长度、发动机推力、推进剂的质量等。上一级系统的设计参数是下一级的性能参数主要设计参数指在导弹总体设计中，决定导弹飞行性能的那些参数。包括：导弹的参考面积S（对有翼导弹来讲，一般指弹翼面积，对弹道导弹而言，一般指导弹的最大横截面积。）二、设计情况的确定典型弹道：指代表典型设计情况的弹道，按它进行设计，则能够完全满足在导弹杀伤区内所有可能弹道的要求。因此，典型弹道意味着某种设计指标的最严重情况。地空导弹典型弹道高近弹道（01）——最大高度，最小斜射程；高远弹道（02）——最大高度，最大斜射程；低远弹道（03）——最小高度，最大斜射程。3.13.1导弹起飞质量m与发动机推力F设计情况作战距离R：R，m即杀伤区远界是m的设计情况。作战高度H：H，空气阻力，推进剂即最低高度是m，F的设计情况目标机动过载n：，F的设计情况3.13.1弹翼面积S的设计情况是由最大需用过载和最小可用过载综合后确定设计情况的。3.13.1舵面设计情况在线性化设计内，在弹翼面积确定后，按最大攻角和静稳定度确定舵面面积和舵偏角。在较大非线性时，一定要通过分析计算，找出舵面设计的情况。燃气舵的设计的基本要求与空气舵相同。3.13.1副翼设计情况常规布局的副翼设计在大攻角使用情况下，非线性空气动力对副翼面积确定起决定作用。杀伤区高远界有几率会成为副翼面积的设计情况。非常规布局的副翼设计要根据飞行控制特点来寻找确定副翼面积和偏角的设计精度。3.13.1铰链力矩设计情况一般是通过全空域飞行控制弹道的分析，得到铰链力矩最大点作为设计情况。三、主要设计参数选择原则主要参数与战术飞行性能紧密关联，一定要保证满足战术飞行性能发射质量最小最为评价准则3.23.2二级有翼导弹质量方程式的建立二级有翼导弹由两级——第一级（助推级）和第二级（主级）组成。发射质量可表示为下列形式：（一）导弹第二级质量方程式的建立质量组成有效载荷：（包括战斗部质量和制导系统的质量将右边各项展开，并将两边同除以，可得：（3.2.3）以下对上式各项做多元化的分析：—推力室相对质量系数，它与发动机的类型、性能、材料及工作条件等有关。—燃料输送系统相对质量系数，它与输送系统类型、流量和燃料比冲等有关。—弹身相对质量系数，与导弹的过载、弹身结构型式等有关的参数。cscscs（3.2.5）（二）第一级质量方程式的建立常采用发动机结构质量系数表示助推级的质量指标，式中系数1.2是考虑助推级上分离机构及稳定设备等附件的质量，一般可取1.2~1.3。（三）全弹发射质量方程式的建立3.33.3导弹沿飞行方向的纵向运动方程式为：cossimgdtkikikiki积分求解上述微分方程式，并令可得：kikikikikikikiki第一项表示用于增加导弹速度所消耗的燃料量；第二项表示导弹在飞行过程中克服阻力所消耗的燃料量；第三项表示导弹用于克服重力在速度方向的分量所消耗的燃料量。燃料相对质量系数求解方法：有翼导弹相对量运动微分方程式的建立在导弹初步设计阶段通常只研究导弹在垂直平面内的质心运动。3.43.4导弹相对量运动微分方程式导弹相对量运动微分方程式二、求解相对量运动微分方程的步骤（1）选择参数发动机比冲（2）计算确定导弹分离点的坐标参数及弹道参数（3）选择飞行程序（4）确定典型弹道的终止条件，积分相对量运动方程，求得（5）检查约束条件（导弹最大斜射程、最大飞行高度、平均速度和过载要求），并用其他典型弹道进行校核。一、概述导弹总体设计参数是指对飞行特性有直接影响的参数。飞航导弹的主要总体设计参数主级推重比助推器参数3.53.5二、有翼导弹主要设计参数选择1、推重比的确定（1）确定典型的速度变化规律（a）单级地空导弹典型图（b）两级地空导弹典型图（c）两级地地巡航导弹典型图（d）空空导弹典型图（2）确定速度变化规律与推重比的关系，对于地空导弹，有化简整理得（3）计算平均推重比2、翼载的确定尽量增大翼载，可减小弹翼面积和阻力。但翼载增大受到限制：（1）导弹机动性限制（2）结构承载特性和工艺水平限制地对空导弹空对空导弹反坦克导弹