吸氣式高超聲速導(dǎo)彈巡航段側(cè)向機(jī)動(dòng)能力分析與仿真

黃旭東，楊薔薇，朱劍毅

（航空工業(yè)西安飛行自動(dòng)控制研究所，西安 710065）

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高超聲速導(dǎo)彈是能夠以速度大于5 Ma 飛行的新型導(dǎo)彈，以其飛行速度快、作戰(zhàn)空域廣、可探測(cè)性低、攔截難度大的特點(diǎn)，備受諸多國家青睞［1］。近年來，高超聲速導(dǎo)彈的重要戰(zhàn)略意義使其迅速成為各軍事大國關(guān)注的焦點(diǎn)和發(fā)展的方向。俄羅斯已率先實(shí)現(xiàn)了“匕首”導(dǎo)彈的部署，多次進(jìn)行“先鋒”“鋯石”導(dǎo)彈試驗(yàn)［2］；美國計(jì)劃在2020—2024 財(cái)年投入近百億美元研制高超聲速武器裝備［3］；印度、日本等國家亦有發(fā)展高超聲速導(dǎo)彈的計(jì)劃。

高超聲速導(dǎo)彈根據(jù)動(dòng)力形式可以分為助推-滑翔式和吸氣式兩類。助推-滑翔式在助推段類似于彈道導(dǎo)彈，由火箭提供動(dòng)力，在滑翔段則進(jìn)行“打水漂”式機(jī)動(dòng)；吸氣式則由超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，更接近于巡航導(dǎo)彈。

由于超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)目前還不能在亞音速條件下啟動(dòng)，因此，吸氣式高超聲速導(dǎo)彈首先需要通過火箭將其助推到超音速狀態(tài)后，在滿足超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的工況的條件下進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，整個(gè)彈道可以劃分為火箭為動(dòng)力的助推段、超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)工作的巡航段和超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)后的俯沖攻擊段。

高超聲速導(dǎo)彈在飛行過程中需要考慮避開復(fù)雜的禁飛區(qū)，這就要求高超聲速導(dǎo)彈具有一定的側(cè)向機(jī)動(dòng)能力［4］。目前，對(duì)高超聲速導(dǎo)彈側(cè)向機(jī)動(dòng)的研究以助推-滑翔式居多［5］，由于超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的存在，吸氣式高超聲速導(dǎo)彈在側(cè)向機(jī)動(dòng)時(shí)比助推-滑翔式受到更多約束和限制，具體包括動(dòng)壓、姿態(tài)角、氣流角等［6］。……