1  绪论

1.1  课题研究目的与意义

日益复杂的战场环境对战术导弹的作战性能提出了越来越高的要求，迫使其飞行包线逐渐扩大，新技术、新材料应用的不断涌现。在此背景下，可变形翼战术炸弹概念应运而生，可变形翼是指其翼面形状或剖面形状可受控变化机翼或弹翼。变后掠翼滑翔制导炸弹的飞行弹道设计研究是总体设计工作中的一项重要内容，也给制导控制系统的设计提供依据。原则上，从投放点到命中目标有许多条弹道可以实现。飞行弹道设计[1]的任务是从这些弹道中选择一条最理想的弹道，使变后掠翼滑翔制导炸弹的气动升阻特性较好，制导控制系统的效率较高，攻击路线最好，射程和精度指标满足要求。然而，相对于传统固定翼弹，变后掠翼滑翔制导炸弹的飞行弹道设计不仅与飞行状态、飞行攻角有关，而且还与气动外形参数的变化规律密切相关。因此，方案弹道设计的好坏会直接影响到变后掠翼滑翔制导炸弹的性能指标、飞行品质、命中概率和工程实现的难易程。

1.2  国内外的研究现状

1.3  本文研究的内容

变后掠翼滑翔制导炸弹飞行弹道设计便是选择一条理想的飞行弹道，使变后掠翼弹的射程，气动升阻比较好，以及攻击路线，满足指标要求。相比于固定翼弹，变后掠翼制导炸弹的飞行弹道设计不仅与飞行攻角，飞行状态，而且还与气动参数变化规律有关。因此，弹道设计的好坏直接影响到变后掠翼制导炸弹的性能指标。为了发挥变后掠翼滑翔制导炸弹的优势，对其弹道进行设计具有很重要的意义。

在本文中，我们对变后掠翼制导炸弹的飞行方案弹道进行设计与仿真研究，着重研究两个问题：

1）相比于固定翼滑翔制导炸弹，变后掠翼制导炸弹的增程，提速能力如何。

2）相比于固定翼滑翔制导炸弹，变后掠翼制导炸弹的动态特性如何。

这些问题的解决可为总体设计的深入研究提供参考，为变后掠翼炸弹动态特性分析和控制系统设计提供设计依据

2  变后掠翼滑翔制导炸弹的数学模型论文网

2.1  坐标系及坐标系定义

2.1.1  坐标系的定义

描述炸弹飞行运动常用的坐标系有地面坐标系 、弹体坐标系 、弹道坐标系 、速度坐标系 。以下是这些坐标系的定义及说明[15]。

1）地面坐标系 

地面坐标系 是与地球表面固连的坐标系，坐标原点可以选取地球表面上的任意一点，用 表示。通常情况下，取导弹发射点在地球表面的投影位置作为坐标原点 。 轴与地球表面相切，其指向可以是任意方向。对于地面目标， 轴与过 点和目标点的地球大圆相切，指向目标为正。 轴与地平面垂直，向上为正。 轴垂直于 平面，其正向按右手坐标系确定。因此，地面坐标系亦可称为发射坐标系 。

显然由定义可知， 平面是个铅垂平面， 平面是地平面。该坐标系相对地球是静止的，它随地球自转而旋转。若认为地球绕自身极轴作均匀旋转，对战术导弹而言，可以认为地面坐标系 是惯性坐标系。

2）弹体坐标系 

弹体坐标系 是与弹体固连的。坐标原点 在制导炸弹的质心上。 轴与弹体纵向对称轴重合，指向弹头部为正向。 轴在弹体纵向对称面内，与 轴垂直，向上为正。 轴垂直与平面 ，指向由右手坐标系确定。弹体坐标系 

在弹体上，随炸弹运动而运动，可用来描述炸弹的空间姿态。

3）弹道坐标系 

弹道坐标系 的坐标原点 在制导炸弹的质心上。 轴与（相对）速度矢量重合，沿（相对）速度方向为正向。 轴位于包含 轴的铅垂平面内，并与 轴垂直，向上为正。 轴垂直于平面 ，指向由右手坐标系确定。