助推-滑翔導(dǎo)彈作為一種新型遠程機動導(dǎo)彈,主要由固體助推火箭和無動力滑翔導(dǎo)彈組成,相比于傳統(tǒng)的彈道導(dǎo)彈,其具有較強的中段機動能力,為彈道設(shè)計提供了更為豐富的空間。本文緊密跟蹤國內(nèi)外助推-滑翔導(dǎo)彈的彈道設(shè)計和制導(dǎo)方法研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,對全程彈道優(yōu)化、助推段多約束制導(dǎo)、固體火箭能量管理、反時敏目標(biāo)再入制導(dǎo)及多約束最優(yōu)末制導(dǎo)等關(guān)鍵問題開展了深入研究。具體研究內(nèi)容包括以下幾個部分:首先,闡述了本文的研究背景與意義,介紹了國內(nèi)外助推-滑翔導(dǎo)彈發(fā)展概況,對其彈道優(yōu)化和制導(dǎo)方法研究現(xiàn)狀和趨勢進行了分析。建立了描述導(dǎo)彈質(zhì)心平動的三自由度模型,并給出了導(dǎo)彈仿真模型和相關(guān)約束模型。其次,針對助推-滑翔導(dǎo)彈飛行空域大,機動性強,彈道多變的特點,對全程彈道進行了優(yōu)化設(shè)計研究。首先,采用hp自適應(yīng)偽譜法,將助推-滑翔導(dǎo)彈的彈道優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為非線性規(guī)劃問題進行求解。在此基礎(chǔ)上,分析了不同再入條件對滑翔軌跡的影響,設(shè)計了近似平衡滑翔彈道。在相關(guān)約束條件下對助推段和滑翔段進行聯(lián)合優(yōu)化,得到不同的飛行方案,分析各自優(yōu)缺點。然后,對助推段連續(xù)點火和間隔點火飛行方案進行了研究,并在間隔點火基礎(chǔ)上研究了能量管理彈道的特點。最...

【文章頁數(shù)】：162 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1Sanger與錢學(xué)森彈道示意圖

力進行減幅振蕩跳躍、滑翔返回地面。1949年，錢學(xué)森研究了一種以火滑翔的洲際運輸系統(tǒng)，并采用一種近似平衡滑翔軌跡。圖1.1給出了這兩意圖，其主要的不同體現(xiàn)在再入滑翔段。Sanger和錢學(xué)森的研究工作對翔導(dǎo)彈的發(fā)展具有深遠的意義[5]。

圖1.2BOMI（左三）和Dyna-Soar（右二）示意圖

圖1.2BOMI（左三）和Dyna-Soar（右二）示意圖，Bell航空公司基于Sanger的相關(guān)研究成果，發(fā)展了自己1954年該飛行器得到了美國空軍的支持，并取名為“Bom。Bomi最終設(shè)計方案是采用助推級+滑翔級的組合方式，

圖1.3AlphaDraco飛行器1959年，美國AlphaDraco飛行器第一次成功驗證了助推-滑翔飛行的概念

Bomi最終設(shè)計方案是采用助推級+滑翔級的組合方式，公里高度，然后采用跳躍滑翔的方式飛行至目標(biāo)上空完成武美國合并了包括Bell的研究在內(nèi)的三項超聲速飛行器研制a-Soar計劃[7]。如圖1.2所示，它與BOMI相似，仍然沿用以完成軌道或亞軌道任務(wù)。

圖1.5通用航空飛行器

圖1.4HGV飛行器1987年，美國開展了HGV（HypersonicGlideVehicle）的研究[10]。該飛行器為Dyna-Soar設(shè)計思想的延伸，是一種戰(zhàn)略核導(dǎo)彈。如圖1.4所示，HGV為四個垂直尾翼的三角形升力體飛行器，采用C-C復(fù)合材料外殼....

本文編號：3891019