空天科学与工程系列教材 飞行器总体技术与应用 导弹总体设计导论PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

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第1章 设计基础1

1.1 导弹分类、战术技术要求和研制过程1

1.2 空气动力、压力中心和焦点2

1.2.1 坐标系3

1.2.2 压力中心和空气动力5

1.3 气动力矩8

1.3.1 气动力矩表达式8

1.3.2 俯仰力矩9

1.3.3 偏航力矩15

1.3.4 滚动力矩16

1.4 铰链力矩20

1.5 推力21

1.6 引力和重力22

1.7 制导控制系统及设备的工作原理24

1.7.1 系统组成与功能24

1.7.2 惯性导航25

1.7.3 天文导航36

1.7.4 卫星导航40

1.8 弹上机构41

1.8.1 同向操纵机构43

1.8.2 差动操纵机构44

1.8.3 复合操纵机构44

1.9 连接与分离机构45

1.9.1 爆炸螺栓分离45

1.9.2 弹簧弹射分离46

1.9.3 气动弹射分离46

1.9.4 推力终止机构47

1.10 弹身和弹翼结构49

1.10.1 弹身结构49

1.10.2 壳体结构的强度和稳定性51

1.10.3 弹翼结构54

复习思考题56

第2章 气动外形设计57

2.1 气动外形对飞行性能的影响57

2.1.1 导弹外形与航程的关系57

2.1.2 导弹外形与机动性的关系59

2.1.3 外形设计要求59

2.2 导弹常用气动布局60

2.2.1 翼面在弹身周向的配置形式60

2.2.2 翼面纵向配置形式62

2.3 弹身外形与几何参数选择65

2.3.1 弹身直径参数的选择66

2.3.2 弹身头部及尾部外形设计70

2.3.3 弹身零升阻力系数估计74

2.3.4 弹身中段外形设计76

2.4 弹翼几何参数选择80

2.4.1 弹翼设计基本问题80

2.4.2 弹翼平面几何参数及选择80

2.4.3 弹翼剖面形状及几何参数90

2.4.4 弹翼面积与几何尺寸94

2.5 空气舵几何尺寸确定95

2.6 弹体气动特性综合97

2.7 气动外形数值计算104

复习思考题106

第3章 稳定性和操控性及部位安排108

3.1 静稳定裕度及其计算方法108

3.2 无控弹体稳定性分析110

3.2.1 飞行动力学方程组线性化110

3.2.2 扰动运动的状态解及运动特性112

3.2.3 短周期扰动运动及稳定性114

3.2.4 火箭稳定性与尾翼尺寸117

3.3 导弹机动性和操纵性120

3.3.1 机动性和操纵性概念120

3.3.2 法向过载、机动性能的计算121

3.3.3 机动方式122

3.3.4 操纵方式及其效率126

3.3.5 导弹舵偏摆的方向129

3.4 弹体操控特性计算和分析129

3.4.1 操控特性计算130

3.4.2 操纵耦合分析133

3.5 等效舵偏角与实际舵偏角之间的关系135

3.5.1 空气舵偏转角的分配135

3.5.2 推力向量等效摆角或等效舵偏角的计算136

3.6 部位安排138

3.6.1 导弹部位安排的任务及其基本要求138

3.6.2 部位安排的约束138

3.6.3 放宽静稳定度的设计145

3.6.4 改变静稳定度的方法148

3.7 保证弹上设备的工作条件问题149

3.7.1 战斗部系统150

3.7.2 弹上制导设备150

3.7.3 动力装置152

3.7.4 弹体承力结构安排154

3.8 总体结构布局与模样装配图156

复习思考题160

第4章 推进系统选择162

4.1 固体火箭发动机163

4.1.1 典型固体火箭发动机结构163

4.1.2 材料选择167

4.2 固体火箭发动机内弹道计算171

4.3 星形装药的燃面规律173

4.3.1 减面与恒面燃烧的条件173

4.3.2 星形药柱燃面计算175

4.4 空气喷气发动机184

4.5 冲压发动机温度方程及温度受限190

4.6 冲压发动机的比冲和推力预测192

4.7 冲压发动机与助推器集成194

4.8 冲压发动机进气口选择196

4.8.1 进气口196

复习思考题199

第5章 总体参数设计201

5.1 平面运动方程与相对量总体参数201

5.1.1 相对量总体参数202

5.1.2 相对参数表示的运动方程组203

5.2 导出型质量方程204

5.3 多级导弹最佳质量分配205

5.4 相对量总体参数选择方法207

5.4.1 推重比的选择207

5.4.2 起飞截面载荷系数或翼面载荷系数选择209

5.4.3 总体参数确定及举例211

5.5 基于发动机工作参数考虑的固体导弹总体设计215

5.5.1 发动机直径选择216

5.5.2 发动机工作压力选择217

5.5.3 喷管膨胀比的选择219

5.6 固体导弹展开型质量方程222

5.6.1 固体发动机壁厚理论222

5.6.2 展开型质量方程224

5.7 与发动机一体化的参数设计226

5.8 多级导弹逐级参数优化设计方法238

5.8.1 引言238

5.8.2 多级导弹的动态规划238

5.8.3 数值解法240

5.9 分离问题242

5.9.1 分离参数设计242

5.9.2 分离动力学仿真244

复习思考题251

第6章 弹道设计与制导252

6.1 弹道设计概念252

6.2 弹道导弹主动段飞行程序的选择252

6.2.1 弹道式导弹飞行程序选择的基本原则252

6.2.2 弹道式导弹飞行程序选择的工程方法253

6.3 弹道导弹速度增益制导258

6.4 助推滑翔导弹的弹道设计259

6.4.1 飞行走廊260

6.4.2 助推滑翔导弹的弹道设计260

6.5 滑翔与再入制导263

6.5.1 滑翔段制导264

6.5.2 再入末制导272

复习思考题279

第7章 姿态控制设计280

7.1 弹道式导弹传递函数模型和控制器设计280

7.2 面对称导弹大滚动角速度下的纵侧向交联问题285

7.3 过载控制设计288

7.3.1 法向力和法向力矩方程288

7.3.2 动力学模型线性化290

7.3.3 姿态动力学模型线性化数值举例292

7.3.4 寻的导弹三回路自动驾驶仪294

7.3.5 闭环回路的控制参数设计296

7.3.6 仿真算例分析及其驱动器对控制性能的影响298

7.4 喷气开关姿态控制301

7.4.1 工作原理301

复习思考题304

第8章 总体方案性能评估305

8.1 评估内容305

8.2 评估方法306

附录1 球面三角形的基本知识308

附录2 国内外部分固体导弹基本参数309

参考文献311