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空空导弹与航空母舰和舰载机适配性研究

航空兵器 2023年第3期30卷 122-128页

作者：李斌强艳辉徐琰珂中国空空导弹研究院河南洛阳471009 海军研究院北京100161 空基信息感知与融合全国重点实验室河南洛阳471009

航空母舰是空空导弹的贮存转运平台,舰载机是空空导弹的挂飞发射平台,在作战使用过程中三者密切相关、相互影响,因此必须开展空空导弹与航空母舰、舰载机的适配性研究,以保证空空导弹的上舰安全、可靠使用、减少保障流程时间、持续高效... 详细信息

航空母舰是空空导弹的贮存转运平台,舰载机是空空导弹的挂飞发射平台,在作战使用过程中三者密切相关、相互影响,因此必须开展空空导弹与航空母舰、舰载机的适配性研究,以保证空空导弹的上舰安全、可靠使用、减少保障流程时间、持续高效火力打击的作战使用需求。本文结合对机弹和舰弹适配性的理解,从作战环境适配性、保障适配性和安全适配性等三个方面梳理了空空导弹上舰面临的影响因素,提出了舰弹适配性设计要求。

关键词：适配性空空导弹舰载机航空母舰安全性腐蚀防护与控制综合保障

空空导弹和发射装置非金属结构及功能材料的适海性分析

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航空兵器 2022年第6期29卷 111-117页

作者：肖军廖志忠余治民程功中国空空导弹研究院河南洛阳471009 空装驻洛阳地区第一军事代表室河南洛阳471009

非金属结构和功能材料是空空导弹和发射装置实现绝缘、透波/透光、密封、防热、减重、减摩和金属腐蚀防护等功能不可或缺的一部分。这些材料在海洋环境中的性能劣化、老化、失效导致产品的故障增多,其适海性分析与研究关系到装备的使用... 详细信息

非金属结构和功能材料是空空导弹和发射装置实现绝缘、透波/透光、密封、防热、减重、减摩和金属腐蚀防护等功能不可或缺的一部分。这些材料在海洋环境中的性能劣化、老化、失效导致产品的故障增多,其适海性分析与研究关系到装备的使用、维修保障、战备部署和战斗力的发挥。本文将空空导弹和发射装置上百种形态各异、性能不同的非金属材料分类,对主要受海洋环境影响的涂层、密封、胶粘、防热、润滑、防锈等材料结合产品的服役特点、文献报道的试验研究和已开展的产品适海性试验进行综合分析,提出产品非金属材料的优选与优化设计、制造和质量控制、维修保障、试验验证等建议。

关键词：非金属材料空空导弹发射装置适海性海洋环境试验验证

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空空导弹变胞型弹射分离机构技术研究

航空兵器 2023年第2期30卷 64-69页

作者：刘浩沈欣中国空空导弹研究院河南洛阳471009 空装驻洛阳地区第一军事代表室河南洛阳471009

为满足战机在全飞行包线下安全发射分离空空导弹,空空导弹相对战机的分离姿态需要大范围自适应可调,现阶段只能产生固定分离姿态的弹射分离机构已不满足要求。针对该问题,提出变胞型弹射分离机构设计概念,在弹射机构特定铰链处采用变胞P... 详细信息

为满足战机在全飞行包线下安全发射分离空空导弹,空空导弹相对战机的分离姿态需要大范围自适应可调,现阶段只能产生固定分离姿态的弹射分离机构已不满足要求。针对该问题,提出变胞型弹射分离机构设计概念,在弹射机构特定铰链处采用变胞PR-R运动副代替传统的铰链运动副,实时改变弹射机构前推臂、后推臂对导弹的弹射作用力,从而实现导弹弹射分离姿态的大范围可调。建立变胞型导弹弹射机构的多体动力学模型,进行了动力学仿真分析。结果表明,所提出的变胞型弹射机构设计概念能够大范围调节导弹弹射分离姿态角速度,为机载导弹弹射机构进一步实现实时智能化控制奠定了基础。

关键词：空空导弹变胞发射安全性自适应弹射机构多体动力学智能结构

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空空导弹空天高超声速攻防对抗的优势与挑战

航空兵器 2022年第4期29卷 6-10页

作者：郭正玉董蒙杜苗苗中国空空导弹研究院河南洛阳471009 航空制导武器航空科技重点实验室河南洛阳471009 空装驻洛阳地区第一军事代表室河南洛阳471009

战争模式的变革催生新的威胁目标出现,近年来随着技术的发展,空天高超声速飞行技术不断成熟且形成装备,需要针对性地发展导弹武器装备对其进行拦截打击。空空导弹飞行速度快、机动能力强,使用其进行空天高超声速攻防对抗有着弹道设计自... 详细信息

战争模式的变革催生新的威胁目标出现,近年来随着技术的发展,空天高超声速飞行技术不断成熟且形成装备,需要针对性地发展导弹武器装备对其进行拦截打击。空空导弹飞行速度快、机动能力强,使用其进行空天高超声速攻防对抗有着弹道设计自由、探测背景干净等优势,本文阐述了国外空天攻防对抗的发展现状,分析了使用空空导弹进行空天攻防对抗的发射方式、热防护等难点,提出了需要重点研究的七项关键技术,为发展新型空天攻防对抗手段提供参考。

关键词：高超声速飞行器空空导弹空天攻防对抗气动热防护导弹协同探测跨域飞行网络化制导

空空导弹固体发动机内弹道对导弹后体流场非定常影响的数值模拟

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固体火箭技术 2014年第6期37卷 774-780页

作者：陈伟梁国柱北京航空航天大学宇航学院北京100191

空空导弹高空工作过程中,外部的超声速来流与其固体火箭发动机的尾部喷流相互作用,形成复杂的非定常尾部干扰流场,影响导弹后体的工作环境。为了探寻发动机内弹道对导弹后体结构的非定常影响,采用双组分气体的非定常CFD仿真模型对某空... 详细信息

空空导弹高空工作过程中,外部的超声速来流与其固体火箭发动机的尾部喷流相互作用,形成复杂的非定常尾部干扰流场,影响导弹后体的工作环境。为了探寻发动机内弹道对导弹后体结构的非定常影响,采用双组分气体的非定常CFD仿真模型对某空空导弹发动机工作期间的喷管内流场和导弹外流场进行一体化数值模拟,研究了由多个自由剪切层、激波、膨胀波等组成复杂干扰流场的结构,以及在发动机内弹道和外流速度的非定场效应影响下其变化过程,在此基础上定量分析了由此引起的尾流的温度和燃气的扩散,以及在不同内弹道阶段发动机对导弹后体结构产生的影响。计算结果表明,非定常干扰流场在导弹后体附近产生不断变化的低速涡流区域,加速了温度和燃气的扩散,致使导弹尾端面区域受到高温气体冲刷,进而降低导弹后体结构的安全性。因此,空空导弹的后体设计有必要考虑并减少发动机内弹道与导弹外流的非定场影响对导弹后体安全性所造成的潜在威胁。

关键词：空空导弹固体发动机内弹道干扰流场非定常CFD仿真后弹体

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空空导弹敏捷转弯的分段线性滑模控制设计

系统工程与电子技术 2017年第10期39卷 2278-2284页

作者：霍鑫彭继平马克茂张金鹏哈尔滨工业大学控制与仿真中心黑龙江哈尔滨150080 中国空空导弹研究院河南洛阳471009 航空制导武器航空科技重点实验室河南洛阳471009

研究了空空导弹越肩发射敏捷转弯的复合执行机构姿态控制问题。针对一个直接侧向力装置安装在弹体尾部的导弹建立俯仰通道运动的数学模型,引入非光滑Lipschitz连续滑模控制,并利用非光滑分析的方法给出了分段线性滑模面的稳定性证明,然... 详细信息

研究了空空导弹越肩发射敏捷转弯的复合执行机构姿态控制问题。针对一个直接侧向力装置安装在弹体尾部的导弹建立俯仰通道运动的数学模型,引入非光滑Lipschitz连续滑模控制,并利用非光滑分析的方法给出了分段线性滑模面的稳定性证明,然后采用气动舵控制作为等效控制,直接力控制作为切换控制的思想设计滑模控制律。数值仿真结果验证了分段线性滑模控制能改善常规线性滑模控制的性能,使得指令跟踪误差减小,复合控制效率提高。

关键词：空空导弹敏捷转弯复合控制非光滑分析分段线性滑模控制

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2021年国外空空导弹发展动态研究

航空兵器 2022年第4期29卷 33-41页

作者：任淼刘晶晶文琳中国空空导弹研究院河南洛阳471009

全面介绍了2021年国外空空导弹最新发展情况,重点论述了美国的AIM-9X、AIM-120、“远射”项目、新型空空导弹技术,欧洲的ASRAAM、IRIS-T、FCAAM、MICA NG、“流星”,俄罗斯的“产品”300M,以色列的“怪蛇”-5和I-Derby ER,印度的“阿斯... 详细信息

全面介绍了2021年国外空空导弹最新发展情况,重点论述了美国的AIM-9X、AIM-120、“远射”项目、新型空空导弹技术,欧洲的ASRAAM、IRIS-T、FCAAM、MICA NG、“流星”,俄罗斯的“产品”300M,以色列的“怪蛇”-5和I-Derby ER,印度的“阿斯特拉”等空空导弹最新研制进展和试验情况,最后总结了空空导弹的最新发展特点。

关键词：空空导弹 AIM-9X AIM-120 AMRAAM-ER “远射” 远程空空导弹 CAST ASRAAM IRIS-T FCAAM MICA NG “流星” “产品”300M “怪蛇”-5 I-Derby ER “阿斯特拉”

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空空导弹的自适应多维泰勒网控制研究

空空导弹的自适应多维泰勒网控制研究

作者：毕忠天东南大学

学位级别：硕士

空空导弹控制系统作为制导控制系统的核心组成部分,是保证导弹成功打击目标的关键之一,在导弹系统中起着至关重要的作用。现代空空导弹面临目标高速大机动、全空域、大高差和全天候的挑战,这会导致空空导弹飞行过程中系统出现严重的非... 详细信息

空空导弹控制系统作为制导控制系统的核心组成部分,是保证导弹成功打击目标的关键之一,在导弹系统中起着至关重要的作用。现代空空导弹面临目标高速大机动、全空域、大高差和全天候的挑战,这会导致空空导弹飞行过程中系统出现严重的非线性和参数快速变化问题,同时受风干扰、气动参数不确定性、交叉耦合效应、测量精度等因素的影响,使得系统控制的不确定性进一步扩大,而且面对目标高速大机动还需要控制器有更好的动态性能,因此设计出一个能够保证空空导弹在较大飞行范围内具有更好的稳定性、鲁棒性、抗干扰性和动态性能的导弹控制系统是一项极具有挑战性的任务。本文以空空导弹作为研究对象,提出一种具有较强鲁棒性和抗干扰能力的空空导弹自适应多维泰勒网控制方法,以此来降低空空导弹飞行过程中由系统不确定性以及外界干扰对制导控制系统造成的不利影响。本文的主要研究内容包括:首先,对用在导弹制导控制系统中的制导方法与控制方法的发展和研究现状进行调研和分析,阐述多维泰勒网理论的发展与应用情况。建立空空导弹的数学模型后给出可用于控制系统设计的导弹控制模型。其次,研究导弹的三维制导律。针对比例导引法存在的拦截大机动目标能力不足的问题,分别给出了改进比例导引律和具有强鲁棒性的最优滑模制导律的设计方法,通过仿真验证了这两种制导律的有效性。然后,设计空空导弹控制系统。将全状态耦合控制模型解耦为三通道模型,分析空空导弹控制系统的总体性能要求以及三通道控制器设计的性能指标要求,设计出基于自适应粒子群优化(APSO)的控制器参数寻优算法,在后续所有控制器的设计中均采用该算法对控制器参数进行优化。接着,分别采用目前已有的传统PID控制和H控制方法设计三通道控制器,针对PID控制鲁棒性不足和H控制动态响应慢、稳态精度较差的问题,先论述多维泰勒网原理,再对三通道模型进行系统分析,利用结构精简和逼近能力强的多维泰勒网结构来对系统模型中存在的不确定项进行逼近,实现对系统输入的动态补偿,从而设计出相应的自适应多维泰勒网控制器,随后构建Lyapunov函数证明其闭环系统稳定性,利用仿真验证了自适应多维泰勒网控制器的有效性。最后,为考察不同控制器作用下的制导控制系统性能,将制导律与控制器联合起来并加入相关的逻辑控制环节来构成制导控制系统,分别在标称、参数摄动、风干扰和目标高速大机动四种情况下进行导弹六自由度非线性系统的仿真分析,并与PID控制和H控制进行对比,得出自适应多维泰勒网控制方法能够使制导控制系统的稳定性得到保证以及使系统获得具有抑制气动参数不确定性的更强鲁棒性、抵抗风干扰的更好抗干扰能力和更强应对高速大机动目标能力的结论。

关键词：空空导弹多维泰勒网导弹控制导弹制导六自由度仿真

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空空导弹结构技术的研究进展

航空兵器 2019年第5期26卷 1-10页

作者：罗楚养孙毓凯王文博魏仲委蔡培培黄帅军程功东华大学民用航空复合材料协同创新中心上海201620 中国空空导弹研究院河南洛阳471009 32381部队北京100072

总体结构是导弹武器系统的关键技术之一,本文结合空空导弹的发展现状与趋势,介绍了轻量化设计、小型化设计、热防护设计及舰载海洋环境适应性等空空导弹结构技术的研究进展,并对其技术特点和难点进行了梳理与分析,指出了未来研究的方向。

关键词：空空导弹弹体结构轻量化小型化热防护海洋环境