Matlab侦察弹空中姿态稳定技术研究(5)
时间:2017-06-28 20:27 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
K——母弹开舱抛撒子弹点； G——子弹抛掉减速伞点； W——子弹进入稳态扫描点； D——子弹落地点； OK——母弹飞行段弹道； KG——子弹减速/减旋段弹道； GW——子弹进入稳态扫描点； WD——子弹稳态扫描段弹道 第一段为母弹与子弹共同飞行弹道，具体是指从发射装置发射后至抛出侦察子弹时刻的飞行弹道；第二段为减速减旋阶段弹道，指子弹抛出后至主旋转伞张开时的飞行弹道；第三段为稳态扫描阶段，指主旋转伞张开后，以稳定的转速和落速对地面目标进行侦察的过程；第四段为侦察装置自毁保护飞行弹道。 3 侦察弹稳定性分析 3.1 侦察弹的稳定技术 3.1.1 侦察弹稳定侦察方式 从侦察弹的工作原理可以看出，如果需要实现对地面目标的侦察，关键在于稳态扫描阶段侦察弹的系统特性。目前，从各国发展现状及未来趋势来看，实现侦察弹稳态扫描的主要有以下两种技术方式。 第一种是有伞扫描，目前大多数国家研制的电视侦察弹采用有伞扫描，即利用制动伞达到减速效果，以及减旋/导旋伞（如涡旋降落伞）导旋子弹进行稳态扫描。子弹从母弹抛出后，首先打开减速伞和减速装置，使子弹落速和转速下降。减速减旋至预定状态后打开主伞(即旋转伞)导旋弹体并进一步减速，直到转速、落速扫描角达到技术指标，形成稳态扫描运动。例如，上文提到的美国的XM845型155 电视侦察弹采用这种稳态扫描技术.这种方式的优点是子弹下降和旋转的速度较慢，对侦察单元设备的反应速度要求不是很高，电子部件比较容易实现。但这种方式的缺点也很明显：①由于降落伞落速较低（一般在 左右），导致系统留空时间较长，且降落伞的体积大，目标明显，因此整个系统易受目标机动影响和敌方的反击；②系统受风的影响较大，有风时扫描区域易发生重叠，大大降低了系统捕捉目标的概率；③降落伞在母弹（或其他运载器）中占有一定的空间，造成总体设计上其他部件尺寸设计的约束。这些缺陷将会对侦察弹的实际作用产生一定的影响。 第二种则是上文提到的美军大力研发的炮射监视弹(ALOR)，在视频侦察弹飞行至预定时间后，采用打开滑翔翼的方式，进入滑翔阶段。滑翔翼根据不同弹速调整偏转角进而获得不同的升力。当弹丸飞行至目标区域上方预定高度时，开始盘旋飞行，此时，侦察装置开始工作，并将图像信号等信息传回地面站以此实现稳定侦察。 此外，在大口径（如155 ）末敏弹已经采用气动力机构，即采用非对称的双翼(有时其中一个翼片就是目标探测器本身)或单翼来形成所需形式的扫描运动，通常称为无伞扫描。无伞末敏弹的结构是利用人为的子弹质量和空气动力的非对称实现稳态扫描。 小口径子弹的无伞扫描难点在于翼片阻力面的大小受圆柱形子弹体横截面大小的限制。 为了实现侦察弹的稳定扫描，本课题采用二级减速导旋系统作为侦察弹的减 速系统。初步设计的工作过程如图3.1所示。 图3.1 侦察弹减速减旋段工作示意图 其中旋转伞起到实现子弹的旋转扫描的主要任务，次要任务是减速。由于受到强度、体积和性能的限制，旋转伞的开伞速度不能太高，为使子弹从抛撒速度减速至安全开伞速度，必须再加一级减速伞。这一级减速伞的作用就是实现减速，当子弹速度降至主伞安全开伞速度后就将其抛掉。为了减速，必须留有足够的减速时间和减速距离。 3.1.2 侦察弹姿态稳定概念 侦察弹实现侦察，伞弹系统的稳定性对于侦察过程的影响有着较为关键的作用。对于伞弹系统的稳定性可以分为静稳定性和动稳定性两方面。 (责任编辑：qin) |