再入旋轉機動彈頭旋轉控制技術研究.pdf

1、再入彈頭機動突防技術是彈道導彈主要突防手段之一。慣性彈頭再入過程中通常會產生配平角散布，減少配平角散布的通用做法是對彈頭進行旋轉控制，因此，旋轉運動也是再入彈頭的主要運動特性之一。當前，旋轉彈單通道控制技術主要應用于反坦克導彈和防空導彈等，本文提出將其應用于再入彈頭控制系統(tǒng)設計的研究思路。本文以再入彈頭機動突防為研究背景，以再入旋轉彈頭為研究對象，對再入旋轉彈頭的旋轉控制技術進行研究。
　　首先，建立再入旋轉機動彈頭再入飛行動力學

2、模型。給出了再入旋轉彈頭幾何模型、相關參數(shù)和大氣環(huán)境模型，并對研究對象進行了合理假設。建立了相關坐標系，給出了各坐標系之間的轉換關系矩陣，對作用在再入旋轉機動彈頭上的力和力矩進行分析，建立了再入旋轉彈頭無控再入飛行動力學模型。
　　其次，通過理論和仿真分析得到了再入旋轉彈頭的自旋速度范圍。對影響再入旋轉機動彈頭自旋速度范圍的相關因素進行研究，給出了再入彈頭固有頻率的計算方法，對再入旋轉彈頭不發(fā)生滾轉共振和再入飛行過程中保持動態(tài)穩(wěn)定

3、的條件進行理論分析，得到了再入旋轉彈頭自旋速度的上限和下限。
　　再次，研究分析自旋速度與再入旋轉彈頭尾翼斜置角的關系。通過分析再入旋轉彈頭的特點，選擇空氣動力起旋和噴氣起旋相結合的起旋方式。在固定自旋速度的條件下，推導出了尾翼斜置角與自旋速度的關系式。最后從正反兩方面進行仿真驗證，確定了與自旋速度相對應的再入旋轉彈頭尾翼斜置角度。
　　最后，對再入旋轉彈頭的起旋時機進行研究。根據再入旋轉彈頭的特點，設計了三種不同的起旋時機