目錄
第一章 實際基礎(chǔ) 1
1.1 飛行器分類、戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求和研制過程 1
1.2 壓力中心、空氣動力和焦點 4
1.2.1 坐標(biāo)系 4
1.2.2 壓力中心和空氣動力 6
1.3 氣動力矩 9
1.3.1 氣動力矩表達(dá)式 9
1.3.2 俯仰力矩 10
1.3.3 偏航力矩 15
1.3.4 滾動力矩 16
1.4 鉸鏈力矩 19
1.5 推力 20
1.6 引力和重力 21
1.7 制導(dǎo)控制系統(tǒng)及設(shè)備的工作原理 22
1.7.1 系統(tǒng)組成與功能 22
1.7.2 慣性導(dǎo)航 24
1.7.3 天文導(dǎo)航 32
1.7.4 衛(wèi)星導(dǎo)航 36
1.8 操縱機(jī)構(gòu) 37
1.8.1 同向操縱機(jī)構(gòu) 38
1.8.2 差動操縱機(jī)構(gòu) 39
1.8.3 復(fù)合操縱機(jī)構(gòu) 39
1.9 連接與分離機(jī)構(gòu) 40
1.9.1 爆炸螺栓分離 40
1.9.2 彈簧彈射分離 41
1.9.3 氣動彈射分離 41
1.9.4 推力終止機(jī)構(gòu) 42
1.10 彈身和彈翼結(jié)構(gòu) 44
1.10.1 彈身結(jié)構(gòu) 44
1.10.2 殼體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性 46
1.10.3 彈翼結(jié)構(gòu) 48
習(xí)題 50
第2章 氣動外形設(shè)計 51
2.1 氣動外形對飛行性能的影響 51
2.1.1 外形與航程的關(guān)系 51
2.1.2導(dǎo)彈外形與機(jī)動性的關(guān)系 53
2.1.3 外形設(shè)計要求 54
2.2 導(dǎo)彈常用氣動布局 54
2.2.1 翼面在彈身周向的配置形式 54
2.2.2 翼面縱向配置形式 56
2.3 彈身外形與幾何參數(shù)選擇 59
2.3.1 彈身直徑參數(shù)的選擇 59
2.3.2 彈身頭部及尾部外形設(shè)計 63
2.3.3 彈身零升阻力系數(shù)估計 66
2.3.4 彈身中段外形設(shè)計 69
2.4 彈翼幾何參數(shù)選擇 72
2.4.1 彈翼設(shè)計基本問題 72
2.4.2 彈翼平面幾何參數(shù)及選擇 72
2.4.3 彈翼剖面形狀及幾何參數(shù) 81
2.4.4 彈翼面積與幾何尺寸 84
2.5 空氣舵幾何尺寸確定 86
2.6 彈體氣動特性綜合 87
2.7 氣動外形三維建模 93
2.7.1 基本的設(shè)計環(huán)境 94
2.7.2 氣動外形三維建模舉例 98
2.8 氣動特性數(shù)值計算 102
2.8.1 CFD計算基本流程 102
2.8.2 CFD計算模型 103
2.8.3 基于CFD的無黏氣動特性計算 105
習(xí)題 111
第3章 彈體穩(wěn)定性和操控性及部位安排 112
3.1 靜穩(wěn)定裕度及其計算方法 112
3.2 無控彈體穩(wěn)定性分析 113
3.2.1 飛行動力學(xué)方程線性化 114
3.2.2 擾動運動的狀態(tài)解及運動特性 115
3.2.3 短周期擾動運動及穩(wěn)定性 117
3.2.4 探空火箭穩(wěn)定性與尾翼尺寸 120
3.3 導(dǎo)彈機(jī)動性和操縱性 123
3.3.1 機(jī)動性和操縱性概念 123
3.3.2 法向過載和機(jī)動性能的計算 124
3.3.3 機(jī)動方式 125
3.3.4 操縱方式及其效率 128
3.3.5 導(dǎo)彈航偏擺的方向 131
3.4 彈體操控特性計算和分析 131
3.4.1 線性度分析 133
3.4.2 操穩(wěn)比分析 133
3.4.3 操縱稱合分析 134
3.4.4 慣性耦合分析 136
3.5 等效航偏角與實際航偏角之間的關(guān)系 136
3.5.1 空氣航偏轉(zhuǎn)角的分配 137
3.5.2 推力向量等效擺角或等效舵偏角的計算 140
3.6 部位安排 141
3.6.1 導(dǎo)彈部位安排的任務(wù)及其基本要求 141
3.6.2 部位安排的約束 142
3.6.3 放寬靜穩(wěn)定度的設(shè)計 148
3.6.4 改變靜穩(wěn)定度的方法 151
3.7 保證彈上設(shè)備的工作條件問題 152
3.7.1 戰(zhàn)斗部系統(tǒng) 152
3.7.2 彈上制導(dǎo)設(shè)備 153
3.7.3 動力裝置 154
3.7.4 彈體承力結(jié)構(gòu)安排 156
3.8 總體結(jié)構(gòu)布局與模樣裝配圖 158
3.8.1 總體結(jié)構(gòu)布局 158
3.8.2 計算機(jī)輔助結(jié)構(gòu)布局設(shè)計 161
習(xí)題 163
第4章 推進(jìn)系統(tǒng)選擇 164
4.1 固體火箭發(fā)動機(jī) 164
4.1.1 典型固體火箭發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu) 164
4.1.2 材料選擇 169
4.2 固體火箭發(fā)動機(jī)內(nèi)彈道計算 172
4.3 星形裝藥的燃面規(guī)律 174
4.3.1 減面與恒面燃燒的條件 174
4.3.2 星形藥柱燃面計算 176
4.4 空氣噴氣發(fā)動機(jī) 184
4.5 沖壓發(fā)動機(jī)溫度方程及溫度受限 191
4.6 沖壓發(fā)動機(jī)的比沖和推力預(yù)測 194
4.7 沖壓發(fā)動機(jī)與助推器集成 195
4.8 沖壓發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口的選擇 197
習(xí)題 200
第5章 總體參數(shù)設(shè)計 201
5.1 平面運動方程與相對量總體參數(shù) 201
5.1.1 相對量總體參數(shù) 202
5.1.2 相對量總體參數(shù)表示的運動方程組 203
5.2 導(dǎo)出型質(zhì)量方程 204
5.3 多級導(dǎo)彈最佳質(zhì)量分配 205
5.4 相對量總體參數(shù)選擇方法 206
5.4.1 給定翼載下的推重比選擇 206
5.4.2 起飛截面載荷系數(shù)或翼面載荷系數(shù)選擇 209
5.4.3 總體參數(shù)確定及舉例 211
習(xí)題 215
第6章 綜合設(shè)計與實踐 217
6.1 綜合實踐（一）：戰(zhàn)術(shù)助推滑翔導(dǎo)彈-總體參數(shù)設(shè)計 217
6.1.1 問題要求 217
6.1.2 方法與步驟 217
6.1.3 設(shè)計案例 223
6.2 助推器發(fā)動機(jī)的裝藥一體化設(shè)計 226
6.3 綜合實踐（二）：巡航導(dǎo)彈總體參數(shù)設(shè)計 228
6.3.1 問題要求 228
6.3.2 設(shè)計方法和數(shù)學(xué)模型 229
6.3.3 外彈道仿真方法與流程 233
6.3.4 仿真算例 234
6.4 綜合實踐（三）：中程助推滑翔飛行器彈道規(guī)劃 237
6.4.1 總體參數(shù)說明 237
6.4.2 質(zhì)心動力學(xué)與運動學(xué)方程 237
6.4.3 彈道控制與規(guī)劃方法 240
6.4.4 彈道規(guī)劃過程 242
6.4.5 仿真算例 243
習(xí)題 244
第7章 姿態(tài)控制設(shè)計 245
7.1 彈道導(dǎo)彈傳遞函數(shù)模型和控制器設(shè)計 245
7.2 面對稱導(dǎo)彈大滾動角速度下的縱側(cè)向交聯(lián)問題 250
7.3 導(dǎo)彈加速度指令跟蹤控制 253
7.3.1 飛航導(dǎo)彈三自由度比例導(dǎo)引仿真模型與方法 253
7.3.2 導(dǎo)彈加速度跟蹤姿態(tài)控制 254
習(xí)題 257
第8章 總體方案性能評估 258
8.1 評估內(nèi)容 258
8.2 評估方法 258
習(xí)題 260
習(xí)題參考答案 261
附錄 262
附錄1 無動力滑翔飛行器的平面運動方程 262
附錄2 球面三角形的基本知識 265
附錄3 平均氣動弦長 266
附錄4 國內(nèi)外部分固體導(dǎo)彈基本參數(shù) 268
參考文獻(xiàn) 269