[發明專利]內埋武器機彈分離相容初始投放條件快速預估方法

有效

• 申請號: 202111651683.3
• 申請日: 2021-12-30
• 公開（公告）號: CN114486158B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發明（設計）人: 宋威
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06;G01M9/08
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種內埋武器機彈分離相容初始投放條件快速預估方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1基于內埋導彈在完全穿越武器艙口剪切層并在艙外自由流場中運動時的氣動升力和俯仰力矩建立內埋導彈機彈分離運動方程；

S2對內埋導彈機彈分離運動方程進行簡化并求解，得到內埋導彈機彈分離后垂直位移和俯仰角隨時間變化表達式；

S3建立內埋導彈機彈分離相容的判定準則，根據內埋導彈機彈分離后垂直位移和俯仰角隨時間變化表達式以及內埋導彈機彈分離相容的判定準則得到內埋導彈機彈分離的初始投放俯仰角速度和垂直速度的評估表達式。

2.根據權利要求1所述的一種內埋武器機彈分離相容初始投放條件快速預估方法，其特征在于，所述步驟S1中，內埋導彈機彈分離運動方程如下：

式中，F和M分別為內埋導彈在艙外運動時的氣動升力和俯仰力矩，ρ_∞為自由來流密度，U_∞為自由來流速度，V為導彈下落速度，ω為導彈俯仰角速度，θ為導彈俯仰角，l為導彈長度，δ為導彈最大半徑與長度比，g₀,g₁……g₁₁和h₀,h₁……h₁₁是分別是與內埋武器艙幾何形狀有關的參數。

3.根據權利要求2所述的一種內埋武器機彈分離相容初始投放條件快速預估方法，其特征在于，所述步驟S2中，內埋導彈機彈分離后垂直位移Z和俯仰角θ隨時間變化表達式如下：

式中，B＝lg₆/|h₆|，Z₀和θ₀分別為內埋導彈機彈分離的初始投放垂直位移和俯仰角，t為時間，I為俯仰轉動慣量，g為重力加速度，ω₀和V₀分別為內埋導彈機彈分離的初始投放俯仰角速度和垂直速度。

4.根據權利要求2或3所述的一種內埋武器機彈分離相容初始投放條件快速預估方法，其特征在于，所述步驟S2中，對內埋導彈機彈分離運動方程進行簡化并求解，得到內埋導彈機彈分離的垂直位移和俯仰角的表達式的具體方法如下：

S2.1基于自由來流速度U_∞和導彈下落速度V的相對大小，保留內埋導彈機彈分離運動方程中的主要控制項：

S2.2舍棄步驟S2.1所得表達式中的二次項，得到關于內埋導彈機彈分離的垂直位移Z和俯仰角θ的二自由度表達式：

式中，I為俯仰轉動慣量，g為重力加速度，m為導彈質量；

S2.3令并將初始投放條件θ|_t＝0＝θ₀,代入步驟S2.2所得二自由度表達式中，得到內埋導彈機彈分離的垂直位移Z和俯仰角θ的表達式。

5.根據權利要求1或3所述的一種內埋武器機彈分離相容初始投放條件快速預估方法，其特征在于，所述步驟S3中，內埋導彈機彈分離相容的判定準則根據總體設計要求提出的內埋導彈機彈分離相容性條件建立。

6.根據權利要求5所述的一種內埋武器機彈分離相容初始投放條件快速預估方法，其特征在于，所述步驟S3中，內埋導彈機彈分離相容的判定準則為：

內埋導彈機彈分離過程中的t_c時刻，導彈俯仰角|θ|≤θ_c，且導彈垂直位移|Z|≥Z_c，其中，θ_c為t_c時刻處于導彈機彈分離相容狀態的臨界俯仰角，Z_c為t_c時刻處于導彈機彈分離相容狀態的臨界垂直位移。