有控彈箭穩定性邊界的解析預測模型

常思江 李東陽

引用格式：常思江，李東陽.有控彈箭穩定性邊界的解析預測模型［J］.航空兵器，2023，30（1）：11-18.

ChangSijiang，LiDongyang.AnalyticalPredictionModelofStabilityBoundaryforGuidedProjectiles［J］.AeroWeaponry，2023，30（1）：11-18.（inChinese）

摘要：針對彈箭在控制力作用下的穩定性問題，對有控彈箭穩定性邊界的解析預測模型進行研究。通過對彈軸系縱軸向角速度的線性化，在彈軸系下建立了有控彈箭角運動方程；通過對彈軸系與非滾系之間滾轉角的線性化，在非滾系下建立了五階角運動方程。根據線性系統穩定性理論，分別推導出彈軸系和非滾系下的穩定性邊界解析預測模型。對兩種模型在多種工況下開展了仿真分析，結果表明，所提出的彈軸系模型可用于升弧段和降弧段，但控制方位角的應用范圍受限；而非滾系模型不受控制方位角范圍限制，預測精度較好，但只能用于降弧段，且控制力過大對模型精度產生不利影響；實際工程中建議對兩種模型進行綜合應用。

關鍵詞：有控彈箭；控制力；角運動；穩定性；彈軸坐標系；非滾轉坐標系

中圖分類號：TJ760

文獻標識碼：A

文章編號：1673-5048（2023）01-0011-08

DOI：10.12132/ISSN.1673-5048.2022.0219

0引言

隨著精確打擊和低間接傷害概率逐漸成為現代戰爭對彈藥武器的基本要求，各類低成本彈道修正彈、制導炮彈、制導航彈等有別于一般導彈的有控彈箭應運而生，目前已廣泛用于航炮、艦炮、地炮等武器系統，具有較高的效費比［1］。

由于這類有控彈箭主要是在相應的無控彈箭平臺基礎上通過制導化改造而成，故自20世紀70年代末以來，研究人員就十分關注彈箭在控制力作用下的穩定性和動力學響應等問題［2-4］，針對各種有控彈箭開展了相關研究。……