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导弹飞行性能

/flight performance/
最后更新 2022-12-23
浏览 234
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表征防空导弹飞行速度、机动性、稳定性、操纵性等的指标合集。

英文名称
flight performance
所属学科
航空宇航科学与技术

用来综合描述防空导弹的飞行能力。

通常用最大速度、平均速度、末速度来描述导弹的速度特性,一般取导弹飞行至特征作战空域点(如高远点)时的最大速度、平均速度和末速度值。最大速度可以反映导弹动力系统的能量水平,表征动力系统所能提供的加速能力。平均速度决定了防空导弹的飞行时间,平均速度越高,飞行至相同空域点所需的时间越短,越有利于对目标进行作战拦截。若要对目标形成有效拦截,防空导弹的机动能力必须大于目标的机动能力。防空导弹拦截目标时的机动能力与末速度密切相关,在其他条件相同的情况下,末速度越高,导弹的机动能力越好。提高防空导弹的平均速度、末速度有利于提高作战能力,但速度提高会增加弹体表面的气动加热,对弹体的防热设计提出更高要求,因此,在防空导弹设计中需要通过优化动力系统的能量分配和弹道设计等手段来权衡导弹的速度特性和气动加热情况。

导弹改变飞行速度方向的能力。导弹的机动性可以用法向加速度来表征。通过操纵机构(舵面等)偏转产生攻角、直接力发动机(轨控发动机等)产生推力矢量可产生法向力,从而获得法向加速度。对于防空导弹而言,其机动性必须高于目标的机动性才能对其形成有效拦截,因此在设计中需要在弹体结构强度、弹上设备工作条件允许的范围内尽量提高导弹的机动性。

导弹在平衡状态下飞行时,受外界瞬间干扰作用而偏离原来平衡状态,在外界干扰消失的瞬间,若导弹不经操纵能产生附加气动力矩,使导弹具有恢复到原平衡状态的趋势,则称导弹是静稳定的;若产生的附加气动力矩使导弹更加偏离原平衡状态,则称导弹是静不稳定的;若附加力矩为零,导弹既无恢复到原平衡状态的趋势,也不再继续偏离,则称导弹是静中立稳定的。导弹压心(气动力作用点)和质心的相对位置决定了导弹的静稳定性。若质心比压心更靠近弹头,产生的附加力矩使导弹恢复到原平衡状态,导弹是静稳定的;若压心比质心更靠近弹头,产生的附加力矩使导弹更加偏离原平衡状态,导弹是静不稳定的;若质心与压心重合,则不会产生附加力矩,导弹静中立稳定(见图)。

静稳定性示意图静稳定性示意图

导弹在运动时,受到外界扰动作用,使之离开原来的飞行状态,若干扰消除后,导弹能恢复到原来的状态,则称导弹的运动是稳定的。如果干扰消除后,导弹不能恢复到原来的飞行状态,甚至偏差越来越大,则称导弹的运动是不稳定的。

操纵机构(舵面等)偏转后,导弹改变其原来的飞行状态(如攻角、侧滑角、俯仰角、偏航角、滚转角、弹道倾角等)的能力以及反应快慢的程度。对于有舵式导弹,舵面偏转一定角度后,导弹随之改变飞行状态越快,其操纵性越好;反之,操纵性就越差。导弹的操纵性通常根据舵面阶跃偏转迫使导弹作振动运动的过渡过程来评定。

  • 孟秀云.导弹制导与控制系统原理.北京:北京理工大学出版社,2003.
  • 林德福,王辉,王江,等.战术导弹自动驾驶仪设计与制导律分析.北京:北京理工大学出版社,2012.

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