5.4 仿真验证分析 47

5.5 本章小结 51

结  论 52

致  谢 54

参 考 文 献 55

1 引言

小直径炸弹(SDB)是由美国最早提出的一种新型的无动力面对称远程空地攻击武器,它采用BTT控制方式使得制导弹箭通过滚转控制系统快速地将弹体最大升力面转到理想的机动方向,同时俯仰控制系统控制弹箭在最大升力面内产生需要的机动过载。这一控制技术可充分提高制导弹箭的气动效率,有效增强其飞行动力学性能,达到良好的战技指标要求。制导弹箭BTT飞行的气动外形和控制特点决定了它是一个具有运动学耦合、惯性耦合、气动耦合和控制作用耦合的多变量被控对象。

1.1 课题研究背景

大多数的导弹侧滑转弯（STT）的控制技术是通过改变在导弹迎角和侧滑角的角度，以产生两个俯仰和偏航平面的法向力，再由这两个法向力的合力决定弹体加速的大小和方向。同时，导弹必须要有足够大的电机过载以满足导弹的机动性和操作特性的制导精度要求，而机动过载的提升又必然要求法向力的增加。我们可以从以下三个方面分析本问题[1]：

1）增大弹翼面积。增大弹翼面积虽然可以提高升力，但在同一时间，将导致阻力和结构重量的增加。

2）提高飞行速度。过载值随着提高飞行速度增加而增大，但阻力与此同时也显着增加，所引发的严重后果就是：气动加热和转弯半径增大。

3）增加攻角。增大攻角虽然对以弹身及小展弦比翼面作为主要升力来源的导弹比较有利。但是，大的飞行攻角会导致更大的空气动力交叉耦合。此外，增加攻角所带来的动态发散角不对称加剧、杀伤率下降、寻的头天线转角增大等不利因素都给导弹控制系统设计带来了极大的复杂性。

大量风洞试验表明:大攻角时的严重气动交叉耦合是由于不对称随机涡流引起的，当导弹以无侧滑对称飞行时，大攻角情况下所产生的气动交叉耦合并不大。从而推动了以保持导弹无侧滑的条件下进行机动转弯的一种新的导弹控制技术——倾斜转弯(BTT)控制技术的产生和迅速发展。论文网

1.1.1 BTT导弹分类

BTT导弹可以分为BTT-180、BTT-90、BTT-45这三种类型[1] ，这是根据导弹的气动布局、总体外形和冲压发动机进气道设计方案等的不同进行的划分。其中，BTT-180、BTT-90两类导弹均只有一个有效升力面, 即与弹翼垂直的对称面。为了始终将最大升力面对准目标,—型布局的BTT-90最大控制滚转角是90°,具有产生正负升力的能力。而对于要求外形通常为非对称的BTT-180导弹，需要控制滚转角最大是180°，仅能提供正的攻角或正向升力。BTT-45导弹是轴对称型导弹。其舵面、翼面呈×型布局，它的控制效率、机动性好要比+字形布局高。若是在BTT导弹的飞行过程中始终保持×型状态，并且让目标一直处在两舵面之间的中央平面，那么导弹将处于最大升力面，达到一个比较好的控制效果。

1.1.2 BTT导弹的优点

较之传统的STT导弹，BTT导弹较具有以下几个方面的优点[3]:

1) 升阻比的提高。

2) 质量更轻。

3)