更精、更远、更快──巡航导弹的新发展(下)

“阿帕奇”（Ａｐａｃｈｅ）“阿帕奇”反跑道空射隐形巡航导弹由马特拉·英宇航动力公司研制，能在火力圈外距离安全地攻击目标，这种导弹已经投产，将在１９９８年获得初步作战能力。“阿帕奇”是一种能全天候工作的发射后不管导弹，采用模块式设计，长５．１米，宽０．６３米，弹翼伸开后翼展为２．８４米。导弹以法国微型涡轮公司的ＴＲＩ６０－３０涡轮喷气发动机为动力，飞行速度为Ｍ数０．８以上，射程达１４０千米。“阿帕奇”的中段导航采用惯性导航、高度表相关及用雷达景像匹配进行航路点更新，末制导采用Ｐｒｏｍｅｔｈｅｅ毫米…     

动力翼伞系统空投风场的辨识与应用

风场对动力翼伞系统的运动状态有着重要的影响,获得风场中风的速度和方向可以使动力翼伞系统利用或者消除风场的影响。针对风场辨识问题,通过分析动力翼伞系统在风场作用下的飞行特性,提出了一种基于动力翼伞系统在风中的飞行状态进行风场辨识的方法。该方法仅使用动力翼伞系统配备的全球定位系统（GPS）模块采集定位数据,计算获得动力翼伞系统飞行的速度和方向,根据风场与动力翼伞系统的动态关系,利用最小二乘法对风场进行在线辨识。为了保证辨识精度,由GPS获得的动力翼伞系统运动信息经卡尔曼滤波器进行滤波处理。仿真结果表明：该方法对风场有较高的辨识效果,并能辅助实现雀降。     

俄C-300导弹成功拦截巡航导弹

这是俄罗斯安泰中央设计局不久前宣布的,参加此次导弹试验的是莫斯科防空区C-300导弹营和无线电技术部队。C-300ПМУ1地空导弹系统从1993年开始装备部队,其技术性能大大优于美国的“爱国者”导弹。如它摧毁目标的最大有效射程为150千米,比“爱国者”导弹高1.5倍;摧毁目标的最低高度为10米,而“爱国者”最低限量为60米。除此之外,C-300导弹还是一种综合的武器系统,它不仅可用于摧毁导弹,而且能摧毁各种飞行器。     

长“眼睛”的灵巧弹药

NewDevelopmentofSmartMunitions灵巧子弹药的特点是具有全天候末端制导能力，一次可投放很多数量，攻击多个目标且成本很低灵巧弹药更确切地说应称为灵巧手弹药，它们般由炸弹、空地导弹和炮弹投放，但也可装在隐形飞机的内部弹舱内直接投放。灵巧子弹药都长有“眼睛”，即带有末制导，无论昼夜还足恶劣气象条件卜都能自主地发现和摧毁地由广的目标。有的灵巧子弹药还装有动力装置。可飞行有限的一段距离、实际上本身就是小型导弹。灵巧子弹药的特点是次就可投放很多数量，可攻击多个目标，而且击毁每个目标的成本较低。能打大量坦克的S…     

新“大力士”——C-13OJ运输机简介

洛克希德·马丁公司基于C-13O“大力士”运输机在全世界使用35年的经验,又推出了最新改进型C-13OJ“大力士-Ⅱ”。 与该型号后期发展型H型相比,C-13OJ最大的改进是采用了新的推进系统和现代化的航空电子设备,并为两个驾驶员都配备了平视显示器,从而使C-13OJ各方面的性能都有明显的改善。 例如,与C-13OH相比,航程从2945千米增加到525O千米,最大巡航速度从602千米/小时增加到645千米/小时,最大初始爬升率从580米/分增加到64O米/分,最大工作起飞滑跑距离从1090米缩减到不到31O米。     

B-2的“GPS辅助弹药”开始试验

美国空军已成功地进行了打算用在B-2轰炸机上的“GPS辅助弹药”(GAM)验证型的首次试验.在加州中国湖海军武器中心试验场进行的一系列试验的首次试验中,从一架作为替代飞机的F-4上投下一枚弹药。这枚弹药从11400米的空中以90度的弹着角打在离下游处预定目标13.4米的地方,在18.3米的预计半径之内。当与正由诺斯罗普和休斯公司正在研制的“GPS辅助瞄准系统”GATS一起使用时,GAM将能使B-2把907千克炸弹投在离目标6.1米之内。GATS采用飞机的合成孔径雷达来消除可大到9.1米的     

多自主翼伞系统建模及其集结控制

当前对翼伞系统的研究主要集中在单个翼伞,但实际空投中一般需要使用多个翼伞,才能完成大量物资、装备的空投补给任务,而多个翼伞同时空投时,将会出现翼伞需要集结、相互间需要避免碰撞等在单翼伞空投时不存在的问题。现有的单翼伞系统已能通过GPS/惯导系统及其他板载传感器实现自主飞行,针对多个自主翼伞的空投任务设计算法,以控制下降翼伞之间的相互运动,实现多翼伞系统的集结和避碰。首先以质点模型为起点,通过引入新的独立变量,并将翼伞运动转换至风固定坐标系,使得单个翼伞质点模型降维为非线性降阶模型,进而得到多自主翼伞模型,在此基础上提出了一种集结控制算法,利用每个翼伞自身的状态信息和相邻翼伞的状态信息,采用势场法使得多翼伞实现集结并避免碰撞,最后一致地降落至地面。仿真结果表明多个自主翼伞实现了集结,减小了翼伞的着陆散布,降低了翼伞之间的碰撞风险,验证了该方法的有效性,可以为进一步研究多自主翼伞协同控制提供理论参考。     

敏捷转弯伞弹系统动力学建模与分岔特性分析

传统弹箭类飞行器由于机动能力限制,难以实现快速、小半径、大角度的敏捷转弯。通过导弹上加装可控翼伞作为控制面,提出一种翼伞-导弹系统,实现导弹敏捷转弯。首先针对由导弹、翼伞、伞绳、连接点组成的伞弹系统进行动力学建模,给出9自由度伞弹系统动力学模型。通过纵向平面内的弹道仿真,对比分析了在翼伞襟翼偏转角0°、25°和50°情况下伞弹系统的运动情况,结果表明翼伞-导弹系统可以实现敏捷转弯。通过对伞弹系统动力学模型进行分岔分析,研究了不同襟翼偏转角情况下,以翼伞安装角为连续变化参数时系统的分岔曲线,得到导弹实现敏捷转弯的最小转弯半径及最大转弯末速所对应的目标平衡点,分析了目标平衡点附近的吸引域变化情况。弹道仿真结果表明通过合理选取翼伞襟翼偏转角及安装角,可以使质量为73 kg的导弹实现最小转弯半径14.50 m,最小速度损失20.4 m/s。伞弹系统对于提高传统战术导弹的敏捷转弯性能具有重要参考意义。     

精确制导弹药花样翻新(下)

风修正子母弹(WCMD)美国空军的“风修正子母弹”(WCMD)可说是一个短平快的项目,从提出到交付使用只花约4年时间.WCMD通过由惯性导航系统(INS)、在飞行中伸出的可动尾翼和处理机组成的尾部组件改装“战术子母弹”(TMD),能补偿风对弹着误差的影响,因而即使从远远超过高射炮和肩射地空导弹等防空武器的作用距离的12000米的高空由装备GPS的飞机投放,弹着误差也只有30米.WCMD现由马丁·玛丽埃     

复杂环境下考虑动力学约束的翼伞轨迹规划

翼伞系统具有大惯性、强非线性等特征,而基于传统质点模型所规划的目标轨迹难以满足复杂环境下的系统动力学约束,因此在轨迹规划中采用高自由度动力学模型也就成为了计算翼伞真实运动轨迹的必然趋势。然而,翼伞的动力学模型更加复杂,目前迫切需要解决的问题就是保证规划轨迹平滑、稳定。针对该问题,本文将建立精确的翼伞六自由度动力学模型,将其引入翼伞归航的轨迹规划中,并通过改进高斯伪谱法,设计一种基于分段点规划、离散点初次规划、离散点自重构的三阶轨迹优化策略。仿真结果表明,所提算法可解决传统算法在应用动力学模型后难以得到稳定轨迹的问题,并实现复杂环境下的精确地形规避,确保规划轨迹满足翼伞的非线性动力学约束。     

美空间机动飞行器进行飞行试验

美空军于8月成功地进行了一架90%缩比的无人航天机动飞行器(SMV,Space Maneuver Vehicle)的首次投放试验.这架长6.7米,重1180千克的试验机被一架“黑鹰”直升机从2700米高度空中投放后,打开了稳定     

翼伞系统在未知风场中的归航控制

翼伞系统在未知风场中执行归航任务时,需获得风场的大小和方向信息,以便在归航过程中利用或者消除风场的影响。为实现翼伞系统在未知风场中精确归航与逆风雀降着陆,首先提出一种利用全球定位系统(GPS)定位数据和最小二乘法在线辨识风向和风速的方法,然后将风场中平均风的影响在轨迹规划中予以考虑,设计分段归航路径;将突风作为外界干扰,在轨迹跟踪过程中由线性自抗扰控制(LADRC)器进行观测和补偿。最后通过仿真实验验证了本文所提出的归航控制方法对于提高翼伞系统在未知风场中的归航精度和抗风能力有重要意义。     

防务

联合空-面火力圈外导弹发射成功这种由GPS制导的空对面火力圈外发射导弹（JASSM）具有全向隐身的特点，同时它可以更换多种战斗部，包括硬目标穿透弹和特种弹头，如大功率微波发生器和专门用来破坏电子设备的碳纤维释放弹等。JASSM的设计航程据称为300千米以上，因而母机完全可以在当前典型的危险作战区（30－170千米）以外安全地发射这种导弹。如果进展顺利，美国将在2001年1月生产这种导弹。（双人）F-22达到交付使用里程碑由于两架F-22的飞行试验小时已达到183个小时，达到了美国国会和国防部要求的无事故累积飞行小时的要求，从而…     

波音有望于2015年交付JDAM-ER

一架战斗机至少价值数千万美元．而一枚可使之远离威胁的防区外导弹价值数十万美元。然而．采用一副弹翼和制导套件．将普通炸弹改装为制导滑翔炸弹就可承担同样的任务,但可能仅需数万美元。波音公司的延程型“联合直接攻击弹药”（JDAM--ER）就是这一思想的体现．将有望于2015年首先装备皇家澳大利亚空军（RAAF）。     

动力翼伞多体非线性动力学建模与相对运动分析

动力翼伞的监测与控制设备通常安装在负载上,而主要的气动力结构为翼伞,因此为了实现动力翼伞的精确控制,有必要对其两体相对运动进行分析。考虑动力翼伞的附加质量以及两点柔性连接的特殊结构,采用机理法建立了系统非线性八自由度(8-DOF)相对运动模型,包括翼伞六自由度与负载两体相对运动自由度。通过仿真,分析了动力翼伞在动力变化、转弯和雀降3种操纵下以及遇侧风干扰时的两体相对运动情况。结果表明,动力变化和雀降操纵会引起两体相对俯仰运动,而转弯与遇侧风时具有明显的相对偏航运动。研究结果表明,所建模型可用于解释与分析动力翼伞的两体相对运动问题。     

技术发展提高了导弹制导精度

导弹制导系统正向几个方向发展:GPS正扩展到用于老的和新的导弹系统,自动目标识别正在部署,同时弹道导弹防御计划改进了数据融合和红外传感器的技术水平.目前正由雷神导弹系统公司研制的美国海军的区域防御反弹道导弹系统说明了这些技术面临的挑战.这种拦截导弹是在雷达制导的“标准导弹”2第4批次(即第4A批次)基础上修改的.当它于1997年拦截54000米高度的一枚“标枪”靶弹时,以约M6的速度飞行.红外导引头在导弹的一侧通过一个小头罩锁定目标.M6时的阻滞     

基于高斯伪谱法的翼伞系统复杂多约束轨迹规划

翼伞系统在实际环境中飞行时易受到风场以及地形环境等复杂干扰的影响,无法精确归航,控制难度较大。针对该问题,提出了一种针对复杂多约束条件的翼伞系统的最优控制轨迹规划方法,可同时实现翼伞系统在复杂环境下逆风对准、精确着陆以及控制量全局最优的控制目标。首先,建立了风场干扰下的翼伞系统模型;然后,通过引入地形环境曲面,将复杂环境转化为实时路径约束,将轨迹着陆偏差以及逆风雀降转化为终端约束,并考虑控制量消耗最小为目标函数,以此将复杂环境下的翼伞系统的轨迹优化转化为一系列非线性的带有复杂约束的最优控制问题;最后,采用高斯伪谱法将多约束最优控制问题转化为易于求解的非线性规划问题。通过设立3组复杂环境仿真实例和实验验证,表明本文方法使翼伞系统在多种较恶劣的复杂环境中有效应对多类约束条件,规划出控制量全局最优的可行轨迹。与已有的混沌粒子群优化算法相比,本文方法具有较好的最优性和较高的精度。     

复杂环境下翼伞系统的组合式航迹规划

传统翼伞系统的航迹规划主要考虑落点精度及逆风着陆等指标,而当空投区域环境较为复杂,在翼伞系统归航路径上存在障碍时,如何规避这些障碍也成为翼伞系统航迹规划所必须要考虑的因素。针对翼伞空投过程有可能遇到高山或者高大建筑物阻碍的问题,提出了一种复杂环境下翼伞系统的组合式航迹规划策略。该方法将翼伞空投的区域分为障碍区和着陆区,在障碍区中采用快速搜索随机树（RRT）算法进行可行路径搜索,考虑到RRT算法生成的轨迹包含棱角,导致路径不够平滑的问题,结合翼伞系统质点模型的运动特性,对其进行了适用性改进,以使规划的航迹满足实际翼伞空投需求。为了解决RRT算法搜索方向随机,难以满足逆风着陆的问题,当翼伞系统进入着陆区后采用分段归航的方式设计航迹,并借助遗传算法（GA）求解目标参数,实现翼伞系统能量控制及逆风着陆。提出的复杂环境下翼伞系统的组合式航迹规划策略求解速度较快,能够同时满足翼伞系统避障、能量控制及逆风着陆要求,得到的参考航迹较为平滑。     

伞翼无人机精确建模与控制

前缘切口以及后缘下偏是影响伞衣气动力计算的关键因素。为实现伞翼无人机（UAV）的精确控制，从提高翼伞系统动力学模型的精度入手，在升力线理论的基础上，基于计算流体动力学方法，综合考虑前缘切口以及后缘下偏的影响，计算了不同切口尺寸模型的升力、阻力系数。利用最小二乘法辨识了升力、阻力系数与迎角、切口尺寸以及下偏量的关系，实现了翼伞气动力的精确计算，改进了伞翼无人机的六自由度动力学模型。对改进的动力学模型进行轨迹跟踪控制的仿真，通过与空投试验数据的对比，验证了改进翼伞系统动力学模型方法的准确性，对于伞翼无人机的仿真和控制器设计具有重要意义。     

印度空军订购“娑罗什”多用途运输机

近日，印度空军订购了15架由印度国家航宇实验室（NAL）研制、印度斯坦航空公司（HAL）的生产的“娑罗什”（Saras）14座双发螺旋桨多用途轻型运输机。该机载重近12吨、最大时速550千米．可持续飞行5小时，单价为800万美元。印度空军首先会将其用于诸如C-17、伊尔-76、安-32等大／中型运输机的培训。