目錄
第一章 實際基礎 1
1.1 飛行器分類、戰(zhàn)術技術要求和研制過程 1
1.2 壓力中心、空氣動力和焦點 4
1.2.1 坐標系 4
1.2.2 壓力中心和空氣動力 6
1.3 氣動力矩 9
1.3.1 氣動力矩表達式 9
1.3.2 俯仰力矩 10
1.3.3 偏航力矩 15
1.3.4 滾動力矩 16
1.4 鉸鏈力矩 19
1.5 推力 20
1.6 引力和重力 21
1.7 制導控制系統及設備的工作原理 22
1.7.1 系統組成與功能 22
1.7.2 慣性導航 24
1.7.3 天文導航 32
1.7.4 衛(wèi)星導航 36
1.8 操縱機構 37
1.8.1 同向操縱機構 38
1.8.2 差動操縱機構 39
1.8.3 復合操縱機構 39
1.9 連接與分離機構 40
1.9.1 爆炸螺栓分離 40
1.9.2 彈簧彈射分離 41
1.9.3 氣動彈射分離 41
1.9.4 推力終止機構 42
1.10 彈身和彈翼結構 44
1.10.1 彈身結構 44
1.10.2 殼體結構的強度和穩(wěn)定性 46
1.10.3 彈翼結構 48
習題 50
第2章 氣動外形設計 51
2.1 氣動外形對飛行性能的影響 51
2.1.1 外形與航程的關系 51
2.1.2導彈外形與機動性的關系 53
2.1.3 外形設計要求 54
2.2 導彈常用氣動布局 54
2.2.1 翼面在彈身周向的配置形式 54
2.2.2 翼面縱向配置形式 56
2.3 彈身外形與幾何參數選擇 59
2.3.1 彈身直徑參數的選擇 59
2.3.2 彈身頭部及尾部外形設計 63
2.3.3 彈身零升阻力系數估計 66
2.3.4 彈身中段外形設計 69
2.4 彈翼幾何參數選擇 72
2.4.1 彈翼設計基本問題 72
2.4.2 彈翼平面幾何參數及選擇 72
2.4.3 彈翼剖面形狀及幾何參數 81
2.4.4 彈翼面積與幾何尺寸 84
2.5 空氣舵幾何尺寸確定 86
2.6 彈體氣動特性綜合 87
2.7 氣動外形三維建模 93
2.7.1 基本的設計環(huán)境 94
2.7.2 氣動外形三維建模舉例 98
2.8 氣動特性數值計算 102
2.8.1 CFD計算基本流程 102
2.8.2 CFD計算模型 103
2.8.3 基于CFD的無黏氣動特性計算 105
習題 111
第3章 彈體穩(wěn)定性和操控性及部位安排 112
3.1 靜穩(wěn)定裕度及其計算方法 112
3.2 無控彈體穩(wěn)定性分析 113
3.2.1 飛行動力學方程線性化 114
3.2.2 擾動運動的狀態(tài)解及運動特性 115
3.2.3 短周期擾動運動及穩(wěn)定性 117
3.2.4 探空火箭穩(wěn)定性與尾翼尺寸 120
3.3 導彈機動性和操縱性 123
3.3.1 機動性和操縱性概念 123
3.3.2 法向過載和機動性能的計算 124
3.3.3 機動方式 125
3.3.4 操縱方式及其效率 128
3.3.5 導彈航偏擺的方向 131
3.4 彈體操控特性計算和分析 131
3.4.1 線性度分析 133
3.4.2 操穩(wěn)比分析 133
3.4.3 操縱稱合分析 134
3.4.4 慣性耦合分析 136
3.5 等效航偏角與實際航偏角之間的關系 136
3.5.1 空氣航偏轉角的分配 137
3.5.2 推力向量等效擺角或等效舵偏角的計算 140
3.6 部位安排 141
3.6.1 導彈部位安排的任務及其基本要求 141
3.6.2 部位安排的約束 142
3.6.3 放寬靜穩(wěn)定度的設計 148
3.6.4 改變靜穩(wěn)定度的方法 151
3.7 保證彈上設備的工作條件問題 152
3.7.1 戰(zhàn)斗部系統 152
3.7.2 彈上制導設備 153
3.7.3 動力裝置 154
3.7.4 彈體承力結構安排 156
3.8 總體結構布局與模樣裝配圖 158
3.8.1 總體結構布局 158
3.8.2 計算機輔助結構布局設計 161
習題 163
第4章 推進系統選擇 164
4.1 固體火箭發(fā)動機 164
4.1.1 典型固體火箭發(fā)動機結構 164
4.1.2 材料選擇 169
4.2 固體火箭發(fā)動機內彈道計算 172
4.3 星形裝藥的燃面規(guī)律 174
4.3.1 減面與恒面燃燒的條件 174
4.3.2 星形藥柱燃面計算 176
4.4 空氣噴氣發(fā)動機 184
4.5 沖壓發(fā)動機溫度方程及溫度受限 191
4.6 沖壓發(fā)動機的比沖和推力預測 194
4.7 沖壓發(fā)動機與助推器集成 195
4.8 沖壓發(fā)動機進氣口的選擇 197
習題 200
第5章 總體參數設計 201
5.1 平面運動方程與相對量總體參數 201
5.1.1 相對量總體參數 202
5.1.2 相對量總體參數表示的運動方程組 203
5.2 導出型質量方程 204
5.3 多級導彈最佳質量分配 205
5.4 相對量總體參數選擇方法 206
5.4.1 給定翼載下的推重比選擇 206
5.4.2 起飛截面載荷系數或翼面載荷系數選擇 209
5.4.3 總體參數確定及舉例 211
習題 215
第6章 綜合設計與實踐 217
6.1 綜合實踐（一）：戰(zhàn)術助推滑翔導彈-總體參數設計 217
6.1.1 問題要求 217
6.1.2 方法與步驟 217
6.1.3 設計案例 223
6.2 助推器發(fā)動機的裝藥一體化設計 226
6.3 綜合實踐（二）：巡航導彈總體參數設計 228
6.3.1 問題要求 228
6.3.2 設計方法和數學模型 229
6.3.3 外彈道仿真方法與流程 233
6.3.4 仿真算例 234
6.4 綜合實踐（三）：中程助推滑翔飛行器彈道規(guī)劃 237
6.4.1 總體參數說明 237
6.4.2 質心動力學與運動學方程 237
6.4.3 彈道控制與規(guī)劃方法 240
6.4.4 彈道規(guī)劃過程 242
6.4.5 仿真算例 243
習題 244
第7章 姿態(tài)控制設計 245
7.1 彈道導彈傳遞函數模型和控制器設計 245
7.2 面對稱導彈大滾動角速度下的縱側向交聯問題 250
7.3 導彈加速度指令跟蹤控制 253
7.3.1 飛航導彈三自由度比例導引仿真模型與方法 253
7.3.2 導彈加速度跟蹤姿態(tài)控制 254
習題 257
第8章 總體方案性能評估 258
8.1 評估內容 258
8.2 評估方法 258
習題 260
習題參考答案 261
附錄 262
附錄1 無動力滑翔飛行器的平面運動方程 262
附錄2 球面三角形的基本知識 265
附錄3 平均氣動弦長 266
附錄4 國內外部分固體導彈基本參數 268
參考文獻 269