本書主要講述有關(guān)導(dǎo)彈總體設(shè)計(jì)的基本知識(shí)和設(shè)計(jì)方法，內(nèi)容包括設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)、彈體穩(wěn)定性和操控性及部位安排、推進(jìn)系統(tǒng)選擇、總體參數(shù)設(shè)計(jì)、綜合設(shè)計(jì)與實(shí)踐、姿態(tài)控制設(shè)計(jì)和總體方案性能評(píng)估。
本書內(nèi)容側(cè)重導(dǎo)彈總體設(shè)計(jì)的基本原理、設(shè)計(jì)與分析方法的闡述，強(qiáng)調(diào)各部分之間的設(shè)計(jì)邏輯、前因后果和數(shù)學(xué)物理關(guān)系，概念和條理較為清晰，注重基礎(chǔ)性、理論性和系統(tǒng)性，圖文并茂，配有適當(dāng)?shù)睦}和實(shí)踐題， 適合初學(xué)者系統(tǒng)地學(xué)習(xí)。
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1995.05-1998.12. 國防科技大學(xué)控制理論與控制工程博士學(xué)位
目錄
第一章 實(shí)際基礎(chǔ) 1
1.1 飛行器分類、戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求和研制過程 1
1.2 壓力中心、空氣動(dòng)力和焦點(diǎn) 4
1.2.1 坐標(biāo)系 4
1.2.2 壓力中心和空氣動(dòng)力 6
1.3 氣動(dòng)力矩 9
1.3.1 氣動(dòng)力矩表達(dá)式 9
1.3.2 俯仰力矩 10
1.3.3 偏航力矩 15
1.3.4 滾動(dòng)力矩 16
1.4 鉸鏈力矩 19
1.5 推力 20
1.6 引力和重力 21
1.7 制導(dǎo)控制系統(tǒng)及設(shè)備的工作原理 22
1.7.1 系統(tǒng)組成與功能 22
1.7.2 慣性導(dǎo)航 24
1.7.3 天文導(dǎo)航 32
1.7.4 衛(wèi)星導(dǎo)航 36
1.8 操縱機(jī)構(gòu) 37
1.8.1 同向操縱機(jī)構(gòu) 38
1.8.2 差動(dòng)操縱機(jī)構(gòu) 39
1.8.3 復(fù)合操縱機(jī)構(gòu) 39
1.9 連接與分離機(jī)構(gòu) 40
1.9.1 爆炸螺栓分離 40
1.9.2 彈簧彈射分離 41
1.9.3 氣動(dòng)彈射分離 41
1.9.4 推力終止機(jī)構(gòu) 42
1.10 彈身和彈翼結(jié)構(gòu) 44
1.10.1 彈身結(jié)構(gòu) 44
1.10.2 殼體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性 46
1.10.3 彈翼結(jié)構(gòu) 48
習(xí)題 50
第2章 氣動(dòng)外形設(shè)計(jì) 51
2.1 氣動(dòng)外形對(duì)飛行性能的影響 51
2.1.1 外形與航程的關(guān)系 51
2.1.2導(dǎo)彈外形與機(jī)動(dòng)性的關(guān)系 53
2.1.3 外形設(shè)計(jì)要求 54
2.2 導(dǎo)彈常用氣動(dòng)布局 54
2.2.1 翼面在彈身周向的配置形式 54
2.2.2 翼面縱向配置形式 56
2.3 彈身外形與幾何參數(shù)選擇 59
2.3.1 彈身直徑參數(shù)的選擇 59
2.3.2 彈身頭部及尾部外形設(shè)計(jì) 63
2.3.3 彈身零升阻力系數(shù)估計(jì) 66
2.3.4 彈身中段外形設(shè)計(jì) 69
2.4 彈翼幾何參數(shù)選擇 72
2.4.1 彈翼設(shè)計(jì)基本問題 72
2.4.2 彈翼平面幾何參數(shù)及選擇 72
2.4.3 彈翼剖面形狀及幾何參數(shù) 81
2.4.4 彈翼面積與幾何尺寸 84
2.5 空氣舵幾何尺寸確定 86
2.6 彈體氣動(dòng)特性綜合 87
2.7 氣動(dòng)外形三維建模 93
2.7.1 基本的設(shè)計(jì)環(huán)境 94
2.7.2 氣動(dòng)外形三維建模舉例 98
2.8 氣動(dòng)特性數(shù)值計(jì)算 102
2.8.1 CFD計(jì)算基本流程 102
2.8.2 CFD計(jì)算模型 103
2.8.3 基于CFD的無黏氣動(dòng)特性計(jì)算 105
習(xí)題 111
第3章 彈體穩(wěn)定性和操控性及部位安排 112
3.1 靜穩(wěn)定裕度及其計(jì)算方法 112
3.2 無控彈體穩(wěn)定性分析 113
3.2.1 飛行動(dòng)力學(xué)方程線性化 114
3.2.2 擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)解及運(yùn)動(dòng)特性 115
3.2.3 短周期擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)及穩(wěn)定性 117
3.2.4 探空火箭穩(wěn)定性與尾翼尺寸 120
3.3 導(dǎo)彈機(jī)動(dòng)性和操縱性 123
3.3.1 機(jī)動(dòng)性和操縱性概念 123
3.3.2 法向過載和機(jī)動(dòng)性能的計(jì)算 124
3.3.3 機(jī)動(dòng)方式 125
3.3.4 操縱方式及其效率 128
3.3.5 導(dǎo)彈航偏擺的方向 131
3.4 彈體操控特性計(jì)算和分析 131
3.4.1 線性度分析 133
3.4.2 操穩(wěn)比分析 133
3.4.3 操縱稱合分析 134
3.4.4 慣性耦合分析 136
3.5 等效航偏角與實(shí)際航偏角之間的關(guān)系 136
3.5.1 空氣航偏轉(zhuǎn)角的分配 137
3.5.2 推力向量等效擺角或等效舵偏角的計(jì)算 140
3.6 部位安排 141
3.6.1 導(dǎo)彈部位安排的任務(wù)及其基本要求 141
3.6.2 部位安排的約束 142
3.6.3 放寬靜穩(wěn)定度的設(shè)計(jì) 148
3.6.4 改變靜穩(wěn)定度的方法 151
3.7 保證彈上設(shè)備的工作條件問題 152
3.7.1 戰(zhàn)斗部系統(tǒng) 152
3.7.2 彈上制導(dǎo)設(shè)備 153
3.7.3 動(dòng)力裝置 154
3.7.4 彈體承力結(jié)構(gòu)安排 156
3.8 總體結(jié)構(gòu)布局與模樣裝配圖 158
3.8.1 總體結(jié)構(gòu)布局 158
3.8.2 計(jì)算機(jī)輔助結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì) 161
習(xí)題 163
第4章 推進(jìn)系統(tǒng)選擇 164
4.1 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī) 164
4.1.1 典型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu) 164
4.1.2 材料選擇 169
4.2 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)彈道計(jì)算 172
4.3 星形裝藥的燃面規(guī)律 174
4.3.1 減面與恒面燃燒的條件 174
4.3.2 星形藥柱燃面計(jì)算 176
4.4 空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) 184
4.5 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)溫度方程及溫度受限 191
4.6 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的比沖和推力預(yù)測(cè) 194
4.7 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)與助推器集成 195
4.8 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口的選擇 197
習(xí)題 200
第5章 總體參數(shù)設(shè)計(jì) 201
5.1 平面運(yùn)動(dòng)方程與相對(duì)量總體參數(shù) 201
5.1.1 相對(duì)量總體參數(shù) 202
5.1.2 相對(duì)量總體參數(shù)表示的運(yùn)動(dòng)方程組 203
5.2 導(dǎo)出型質(zhì)量方程 204
5.3 多級(jí)導(dǎo)彈最佳質(zhì)量分配 205
5.4 相對(duì)量總體參數(shù)選擇方法 206
5.4.1 給定翼載下的推重比選擇 206
5.4.2 起飛截面載荷系數(shù)或翼面載荷系數(shù)選擇 209
5.4.3 總體參數(shù)確定及舉例 211
習(xí)題 215
第6章 綜合設(shè)計(jì)與實(shí)踐 217
6.1 綜合實(shí)踐（一）：戰(zhàn)術(shù)助推滑翔導(dǎo)彈-總體參數(shù)設(shè)計(jì) 217
6.1.1 問題要求 217
6.1.2 方法與步驟 217
6.1.3 設(shè)計(jì)案例 223
6.2 助推器發(fā)動(dòng)機(jī)的裝藥一體化設(shè)計(jì) 226
6.3 綜合實(shí)踐（二）：巡航導(dǎo)彈總體參數(shù)設(shè)計(jì) 228
6.3.1 問題要求 228
6.3.2 設(shè)計(jì)方法和數(shù)學(xué)模型 229
6.3.3 外彈道仿真方法與流程 233
6.3.4 仿真算例 234
6.4 綜合實(shí)踐（三）：中程助推滑翔飛行器彈道規(guī)劃 237
6.4.1 總體參數(shù)說明 237
6.4.2 質(zhì)心動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)方程 237
6.4.3 彈道控制與規(guī)劃方法 240
6.4.4 彈道規(guī)劃過程 242
6.4.5 仿真算例 243
習(xí)題 244
第7章 姿態(tài)控制設(shè)計(jì) 245
7.1 彈道導(dǎo)彈傳遞函數(shù)模型和控制器設(shè)計(jì) 245
7.2 面對(duì)稱導(dǎo)彈大滾動(dòng)角速度下的縱側(cè)向交聯(lián)問題 250
7.3 導(dǎo)彈加速度指令跟蹤控制 253
7.3.1 飛航導(dǎo)彈三自由度比例導(dǎo)引仿真模型與方法 253
7.3.2 導(dǎo)彈加速度跟蹤姿態(tài)控制 254
習(xí)題 257
第8章 總體方案性能評(píng)估 258
8.1 評(píng)估內(nèi)容 258
8.2 評(píng)估方法 258
習(xí)題 260
習(xí)題參考答案 261
附錄 262
附錄1 無動(dòng)力滑翔飛行器的平面運(yùn)動(dòng)方程 262
附錄2 球面三角形的基本知識(shí) 265
附錄3 平均氣動(dòng)弦長(zhǎng) 266
附錄4 國內(nèi)外部分固體導(dǎo)彈基本參數(shù) 268
參考文獻(xiàn) 269
書單推薦
