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出的气动外形方案在满足需用法向过载要求时所对应的攻角大小,然后判断此攻角是否在线性区域内,只有在全部特征点导弹的需用攻角都落在线性区域内时,气动分系统的本步工作才是满足要求的,其获得的数据也才能作为正式计算结果提供给总体进行后续设计。

四点说明:

(1)本步主要目的是设计导弹由攻角到升力环节的气动特性,保证导弹有能力提供足够大的升力以满足需用法向过载要求。在要求弹体动力学随攻角变化保持近似线性特性时,问题更困难一些。此时要求导弹必须在弹体升力相对攻角变化保持近似线性特性的攻角范围内提供足够的升力,以满足需用法向过载的要求。

(2)战术导弹的升力特性主要取决于导弹弹身及主升力面,然而升力特性并不能构成确定主升力面位置、形状和尺寸的完整约束,另外一个关键约束来自导弹的静稳定度(或弹体固有频率)。导弹静稳定度取决于质心和焦点之间的相对位置关系,而主升力面的位置、形状和尺寸是决定导弹焦点位置的核心要素,同时也会在一定程度上影响导弹的质心位置。

一般来说,由于同时影响焦点和质心位置,导弹主升力面的位置、形状和尺寸需要经过“气动→结构→气动”的多轮迭代才能最终确定。经过这个迭代过程,导弹的静稳定度逐渐收敛到需用值。作为迭代过程的起点,本步需要以导弹升力特性要求为基本约束,同时结合设计师关于导弹稳定性的设计经验,初步确定主升力面的位置、形状和尺寸(这也是本步输入数据包含有弹体固有频率/静稳定度要求的原因)。

(3)在这一步,气动分系统需要初步确定舵面的位置、形状和尺寸,以便后续设计工作的进行。舵面位置基本取决于第7步由经验初步确定的舵机舱段位置;舵面的形状和尺寸在这一步只能凭经验初步给出,并且由于目前尚未确定导弹质心位置,不可能通过舵效率检验其设计的合理性。舵面位置、形状和尺寸具有充分依据的设计结果将在第10步第二轮气动设计中给出。

(4)在这一步,弹体气动外形设计能否同时满足外形尺寸、弹体升力特性随攻角变化保持近似线性特性以及需用法向过载三项要求是由气动分系统自行校核的,这也是需要将导弹质量特性提供给气动分系统的原因。总体的相关校核工作将有待于第二轮气动设计完成后,在第11步导引弹道动力学分析中进行。

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九、第二轮结构设计

十、第二轮气动设计

十一、导引弹道动力学分析

(1)通过对比计算得到的导弹速度变化规律与总体概要设计所确定的导弹速度方案检验动力系统和气动外形设计能否满足速度方案要求,如果不满足要求,发动机分系统及气动分系统的工作有可能要反复。

(2)检验第10步气动设计结果能否同时满足导弹外形尺寸限制、需用法向过载要求、弹体动力学随攻角变化保持近似线性特性要求等三项约束条件,如果

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不满足要求,气动分系统的第10步工作和结构分系统第9步工作可能要有所反复。

(3)检验导弹有效射程能否满足战术技术要求。一般来说,在导弹速度方案设计过程中会充分考虑射程因素,因此,只要速度方案得到很好满足,所设计的导弹总体方案应该能够满足战术技术要求所规定的射程指标

(4)获得关于导弹法向过载、攻角、弹体波束(视线)角、舵偏角、舵机铰链力矩的需用值,为制定弹体结构、控制系统、弹上位标器、导引头以及舵机等分系统的设计技术要求提供依据。

十二、弹体动态特性分析

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十三、制导回路设计

十四、自动驾驶仪设计

此处需要注意的是,当设计进行到这一步仍有可能与前面的步骤进行反复。

十五、有控刚体弹道仿真

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