桁架结构反时敏目标变后掠翼导弹弹道优化设计与分析(6)_毕业论文

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桁架结构反时敏目标变后掠翼导弹弹道优化设计与分析(6)

迎 Ay 轴观察,若由 Ax 轴至 Ax ' 轴是逆时针旋转,则v 为正。

图 2。2 地面坐标系与弹道坐标系

地面坐标系与弹道坐标系之间的关系用矩阵形式表示为:

2。2  动力学模型

基于“瞬时平衡”假设,把变后掠翼导弹看成一个可操控的质点,只研究导弹质心在纵 向平面内的动力学模型。

导弹动力学基本方程为[31]:

m dV F

dt (2。5)

其中,m 为导弹质量,V 为导弹速度, F 为作用于导弹上的外力。 在弹体坐标系下导弹的受力如图 2。3 所示:

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图 2。3 导弹在弹体坐标系下受力分析

其中,X 为阻力,与速度方向相反;Y 为升力,方向垂直速度向上;P 为推力,与弹轴方向平 行;G 为重力。

将导弹受力在弹体坐标系内分解:文献综述

动力学方程:运动学方程:

因为变后掠翼导弹被动段中 P=0,故导弹的运动方程为:

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式中, g 为重力加速度;x、y 分别为射程和射高;      ,       ,其中,S 为参考

面积;q 1 v2 为动压;  、  分别为阻力和升力的气动力系数,是马赫数 Ma、攻角 、后掠

2

角 的函数,一般由风洞实验获得; , 0 为控制方程,是 和 的函数。

2。3 变后掠翼导弹气动特性分析

本文的气动力数据是吹风试验所得,忽略了变后掠翼导弹展开过程产生的非定常特性对 气动力的影响。为了分析导弹在超音速(Ma=2。0)、跨音速(Ma=1。2)、亚音速(Ma=0。6)下 后掠角对导弹飞行特性的影响,对变后掠翼导弹分别在全展开( 35 °)、半展开( 55 °)、

折叠状态( 85 °)下的气动数据进行了分析。

图 2。4 亚音速条件下升力系数随攻角变化曲线

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图 2。5 亚音速条件下阻力系数随攻角变化曲线

ma=0。6

图 2。6 亚音速条件下升阻比随攻角变化曲线

由图 2。4 知,亚音速条件下,变后掠翼导弹全展开和半展开状态下的升力系数随着攻角 的增大急剧增大,折叠状态下,随攻角增加,升力系数缓慢增加,与攻角呈一次函数关系。 由图 2。5 知,阻力系数在全展开状态下大于半展开和折叠状态,和攻角呈二次函数关系。由来~自,优^尔-论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-

图 2。6 知,攻角大于 0 以后,全展开状态下的升阻比大于半展开和折叠状态,也就是亚音速 条件下,全展开状态下的升阻特性最好。

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图 2。7 跨音速条件下升力系数随攻角变化曲线ma=1。2

图 2。8 跨音速条件下阻力系数随攻角变化曲线ma=1。2

图 2。9 跨音速条件下升阻比随攻角变化曲线

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由图 2。7-2。9 知,在跨音速条件下全展开状态下的阻力系数比亚音速高的多,而升力系 数和亚音速时的升力系数相差不大,这导致了跨音速条件下全展开的变后掠翼导弹的升阻比 比亚音速升阻比低。此时,半展开状态的升阻比和亚音速阶段相比变化不大,其值大于全展 开状态,升阻特性最好。 (责任编辑:qin)