导弹飞行力学-02-3PPT课件.ppt

导 弹 飞 行 力 学哈尔滨工业大学深 空 探 测 基 础 研 究 中 心导 弹 飞 行 力 学2.4 导弹的过载导弹的过载1. 过载的概念过载的概念2. 过载的分解过载的分解3. 过载与导弹运动特性的关系过载与导弹运动特性的关系4. 需用过载、可用过载与极限过载需用过载、可用过载与极限过载导 弹 飞 行 力 学2.4 导弹的过载导弹的过载1. 过载的概念过载的概念a. 导弹的机动性　　导弹的机动性是指导弹在规定时间内改变飞行速度大小和方向的能力，是评价导弹飞行性能的重要指标之一描述导弹机动性的参数为：　　• 切向加速度与法向加速度• 过载导 弹 飞 行 力 学b. 可操纵力与不可操纵力　　在作用于导弹上的力中，气动力　与推力　是可以按需要改变大小和方向的，称为可操纵力（记为　，且 　　　）；而重力　与干扰力 　 则是不能按需要改变的，称为不可操纵力导 弹 飞 行 力 学c. 过载的概念过载是矢量，方向与可操纵力的方向一致，可直观地反映导弹的弹道特性与动态特性，是导弹弹体结构强度设计和制导与控制系统设计的重要依据参数过载：作用于导弹上的可操纵力与导弹重量的　　　比值，即（2－33）导 弹 飞 行 力 学2. 过载的分解过载的分解　　在进行运动特性分析、制导与控制系统设计及弹体结构强度计算等不同阶段的导弹设计工作时，为了方便需要将过载在不同的坐标系内进行分解。

　　根据描述导弹质心空间平动的动力学方程很容易即可得到导弹的过载在不同坐标系内的投影形式导 弹 飞 行 力 学a. 过载在弹道坐标系的投影　　根据作用于导弹上的各个力在弹道坐标系三个轴上的投影及过载的概念，可直接得到过载在弹道坐标系的投影：（2－34）导 弹 飞 行 力 学b. 过载在速度坐标系的投影　　考虑弹道坐标系与速度坐标系间的空间角度关系，在式（2－34）中，令 　　，即可直接得到过载在速度坐标系内的投影：（2－35）导 弹 飞 行 力 学　　由（2－34）、（2－35）式，易得过载在弹道坐标系与速度坐标系内投影间的关系：（2－36）或（2－37）导 弹 飞 行 力 学c. 过载在弹体坐标系的投影　　为便于弹体结构强度的计算，需将过载向弹体坐标系的三个轴投影，利用弹体坐标系与速度坐标系间的旋转关系，可得：（2－38）导 弹 飞 行 力 学d. 法向过载、切向过载与纵向过载、横向过载法向过载 —— 指过载矢量的投影 　、　　　　　　　 和 　、切向过载 —— 指过载矢量的投影 　、　纵向过载 —— 指过载矢量的投影 　横向过载 —— 指过载矢量的投影 　、　导 弹 飞 行 力 学3. 过载与导弹运动特性的关系过载与导弹运动特性的关系a. 过载与弹道运动学参数的关系　　采用过载在速度坐标系内的投影　 、　和　来表示导弹质心平动的动力学方程，可得无量纲形式的方程：（2－39）导 弹 飞 行 力 学　　或用过载在弹道坐标系内的投影　 、　和　来表示该方程为：（2－40）导 弹 飞 行 力 学或（2－41）　　说明过载反映了改变飞行速度大小和方向的能力。

导 弹 飞 行 力 学b. 过载与弹道特性的关系　　由（2－41）式很容易看出：当　　　　　时，导弹作等速飞行；　　　　　　时，导弹作减速飞行；　　　　　　时，导弹作加速飞行　　这说明导弹在飞行过程中，其弹道倾角　越小，导弹的过载就可越小，改变速度大小的能力也就越强，即加速性也越好导 弹 飞 行 力 学当　　　　　时，弹道为直线，即导弹作直线飞行；　　　　　　时，弹道向下弯曲；　　　　　　时，弹道向上弯曲垂直平面内弹道形状与垂直平面内弹道形状与 　的关系　的关系导 弹 飞 行 力 学当 　　　时，弹道为直线，即导弹作直线飞行；　 　　　时，弹道向左弯曲；　 　　　时，弹道向右弯曲水平平面内弹道形状与水平平面内弹道形状与 　的关系　的关系导 弹 飞 行 力 学几条特殊弹道：在垂直平面内飞行时：在水平平面内飞行时：在直线飞行时：在水平直线飞行时：在等速水平直线飞行时：导 弹 飞 行 力 学c. 法向过载与迎角、侧滑角及舵偏角的关系　　在推力、飞行速度与高度给定的情况下，导弹的法向过载取决于迎角、侧滑角及舵偏角　　当迎角与侧滑角均较小时，导弹法向过载在速度坐标系的投影可近似为（2－42）导 弹 飞 行 力 学平衡条件下，有　　对于几何对称的导弹，当迎角与侧滑角均较小时，其气动特性处于线性范围，此时（2－43）（2－44）导 弹 飞 行 力 学　　由 ( 2－42 )、( 2－43 ) 及 ( 2－44 ) 式，可得法向过载与迎角、侧滑角及舵偏角间的关系为：（2－45）导 弹 飞 行 力 学进一步写成对迎角、侧滑角的偏导数形式为：（2－46）导 弹 飞 行 力 学4. 需用过载、可用过载与极限过载需用过载、可用过载与极限过载a. 需用过载　　导弹沿给定弹道飞行所需要的过载，称为需用过载，记为　 。

　　由 ( 2－41 ) 及 ( 2－37 ) 两式，可得法向需用过载在弹道坐标系和速度坐标系内的投影分别为：（2－47）导 弹 飞 行 力 学和（2－48）导 弹 飞 行 力 学b. 可用过载　　当操纵机构偏转到最大值　　时，导弹所能产生的法向过载，称为可用过载，记为　 2－49）取　 　　　　、　　　　　，由（2－45）式即可得法向可用过载为：导 弹 飞 行 力 学c. 极限过载　　在推力、高度和速度一定的情况下，导弹在飞行过程中所能产生的过载取决于迎角　、侧滑角　和舵偏角　，由于迎角与侧滑角存在与最大气动力系数（　　或　　）对应的临界迎角　或侧滑角　，不能无限制的增加，故将对应于临界迎角　的法向过载称为极限过载，记为　 导 弹 飞 行 力 学部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！。