国外巡航导弹防御的发展动态

巡航导弹是一种无人驾驶、携带战斗部、用气动力支撑其重量,靠吸气式发动机推动克服前进阻力的有翼自控飞行器。它用空气喷气发动机做动力装置,即利用大气中的氧气作为氧化剂,从而节省导弹燃料,减轻导弹重量,实现远距离飞行。从发射到命中目标,导弹始终在发动机推力和制导系统的控制下。为达到最大射程,巡航导弹保持近乎恒速的巡航速度并且等高飞行。在“巡航状态”下,发动机推力约等于空气阻力,气动升力约等于飞行器重量,喷气发动机处于每公里耗油量最少的工作状态。巡航导弹的最低巡航高度一般低于50米,海射对地型的最低巡航高度为50～250     

现代战争中的巡航导弹

现代战争中的巡航导弹徐兴慈巡航导弹又称飞航式导弹。从广义上讲，它指的是大部分航迹处于“巡航”状态，亦即处于用气动升力支撑其重量，靠发动机推动克眼前进阻力，以近乎恒速、等高度状态飞行的导弹。因此，远程巡航导弹、现有的反舰导弹和大部分战术空地导弹均属于巡...     

超燃冲压动力高超声速飞行器巡航弹道分析

在确定的高超声速飞行器几何约束下,建立飞行器气动特性和动力特性随飞行状态变化的耦合计算模型。以最大航程为目标,对超燃冲压动力高超声速飞行器定高和跳跃两种巡航方式的飞行特性进行研究。研究表明:在相同初始和最终状态下,与定高巡航相比,跳跃式巡航能够增加18.5%的航程和11.5%的飞行时间。定高巡航中飞行器很快由其初始状态过渡到升力-重力和推力-阻力平衡的近似等速飞行状态,而在跳跃式巡航中,飞行器是通过改变飞行高度来动态维持升力-重力平衡的,使其飞行高度明显高于定高巡航。较高的飞行高度使得跳跃巡航所受阻力较小,从而需用推力较小,燃料消耗也较慢,使飞行器能有更长的航程和飞行时间。     

桨扇发动机将用于巡航导弹

增加导弹的射程已被认为是下一代巡航导弹的主要问题,其中包括增加导弹的防区外射程和增加飞行时间以延长导弹的无定向巡航和选择目标的时间。巡航导弹采用桨扇发动机比目前采用的涡轮风扇发动机节省50％的燃料,也可以说导弹射程至少可以增加50％。     

吸气式超声速导弹爬升段多约束轨迹优化

针对吸气式超声速导弹飞行过程多约束及强耦合的特性,研究了超声速导弹爬升段的轨迹优化设计问题。考虑吸气式推进系统与气动力、飞行轨迹的耦合,对超声速导弹冲压发动机的性能进行分析,揭示了吸气式发动机推力、静压裕度以及余气系数随飞行状态的变化规律;在考虑过载、动压、终端弹道参数及发动机参数等约束的条件下,建立多约束条件下的轨迹优化模型,提出一种适用于此类飞行器飞行轨迹与推力规律的优化设计方法,并对最小油耗的爬升弹道进行优化设计分析。仿真结果表明,该方法能有效解决吸气式超声速导弹多约束轨迹优化问题,可为吸气式超声速导弹的弹道规划与制导律设计提供参考。     

尾部喷流对飞行器阻力影响的数值模拟分析

底阻在弹类飞行器阻力中占比较大,准确预示底阻对于弹类飞行器飞行性能评估至关重要,而发动机尾部喷流对底阻影响明显。采用基于雷诺平均Navier-Stokes方程的流场仿真方法研究了飞行器底部发动机喷流和外流干扰流场特性,主要分析了喷流对飞行器阻力的影响。飞行器安装了两台推力可调的液体火箭发动机,发动机在不同飞行工况下采用不同推力工作。分别研究了亚音速、跨音速和超音速典型飞行工况下弹体底部无喷流状态、单喷管喷流状态和双喷管喷流状态时,飞行器阻力变化情况。结果表明:不同马赫数下,发动机喷流对底部阻力影响情况基本一致,与无喷流情况相比,当发动机工作时,无论单喷管喷流还是双喷管喷流状态,底部发动机喷流引射效应明显,弹体阻力系数明显增加。     

发动机喷流对飞行器飞行姿态影响的研究

针对某型导弹的实际飞行结果，在对立了合理的发动机推力模型及喷流模型的基础上，采用多学科的一体化仿真方法，重点研究了发动机喷流干扰对该型导弹飞行性能的影响。结果表明发动机喷流与发动机推力偏心及偏斜的共同作用将对飞行器飞行姿态和弹道产生显著影响，在飞行控制系统的仿真研究与参数整定中应综合考虑这些因素。     

超声速巡航飞行器纵向机动弹道设计技术研究

以吸气式冲压发动机为动力的超声速巡航飞行器,其全程在大气层内飞行,飞行弹道易受到发动机性能、风干扰以及气动等偏差因素的影响。而其弹道采用爬升、巡航、下压和超低空巡航飞行相结合的方式,弹道跨度大。本文对其纵向机动弹道进行了研究,提出了用样条函数作为高度调节规律,采用过载控制方法,实现飞行器纵向通道的机动飞行并平滑过渡。最后以典型工况为例进行数学仿真,结果表明该方法能很好的满足超声速巡航飞行器高度控制任务需求,并且爬升/下压时间短、稳定性好。     

固体燃料冲压发动机推力平稳性及飞行稳定性分析

分析了固体燃料冲压发动机中燃面退移速率的影响因素,建立了燃面退移速率仿真模型。在此基础上,建立了固体燃料冲压发动机工作过程仿真模型。采用该模型对固体燃料冲压发动机超音速巡航导弹的推力平稳性和飞行稳定性进行了分析。分析结果表明,选择适当的发动机设计参数能确保推力随时间的变化最小;发动机能根据巡航导弹飞行高度和速度的变化进行调整,使巡航导弹维持在设计点飞行。     

反巡航导弹及其武器系统综述

现代巡航导弹具有超低空、机动飞行、精确制导和隐身性能的特点，突防能力极强，是未来战争的重要威胁。拦截巡航导弹已成为正在发展的防空导弹的重要任务。根据巡航导弹防御的需求，对巡航导弹防御的必要性、可行性以及技术特点进行简要评估。探讨导弹武器系统、激光武器系统在反巡航导弹作战中的作用和影响。介绍了美国巡航导弹防御武器系统试验情况。