近距格斗空空导弹技术_梁晓庚著_9787516517550

本书重点探讨了近距格斗空空导弹的设计技术。本书以作者多年的研究工作为基础，同时参考了靠前外相关学者的研究成果，力图在近距格斗空空导弹系统设计的基本原理、基本概念、基本方法，以及新概念、新方法和新思路等方面进行全面综合论述。本书的内容包括导弹系统总体设计，导引系统设计，光电探测器设计，制导控制系统设计，伺服系统、推进系统、引战系统以及遥测系统设计等。

章概述……………………………………………………………………………(1) 1．1 近距格斗空空导弹发展历程……………………………………(1) 1．2 近距格斗空空导弹组成和功能…………………………………(4) 1．3 近距格斗空空导弹设计的任务…………………………………(6) 1．4 未来作战需求与技术发展………………………………(8)第2章近距格斗导弹总体设计………………………………(10) 2．1 概述………………………………………………(10) 2．1．1 近距格斗空空导弹的特点………………………………(10) 2．1．2 总体设计的内容和程序…………………………………(11) 2．2 气动设计…………………………………………(13) 2．2．1 气动设计要求…………………………………………(13) 2．2．2 坐标系…………………………………………(14) 2．2．3 坐标系气动力系数转换…………………………………(17) 2．2．4 舵偏角与控制通道……………………………………(17) 2．2．5 气动布局与气动力面外形………………………………(18) 2．2．6 导弹气动外形设计流程…………………………………(21) 2．2．7 各研制阶段的工作内容…………………………………(23) 2．3 导弹结构设计……………………………………………(25) 2．3．1 结构设计内容…………………………………………(25) 2．3．2 结构设计要求…………………………………………(25) 2．3．3 结构设计方法…………………………………………(28) 2．4 总体对各分系统的设计要求……………………………………(28) 2．4．1 红外导引系统设计要求…………………………………(29) 2．4．2 飞行控制系统设计要求…………………………………(32) 2．4．3 引战系统设计要求……………………………………(33) 2．4．4 推进系统设计要求……………………………………(33) 2．4．5 能源系统设计要求……………………………………(34) 2．4．6 发射装置设计要求……………………………………(34) 2．4．7 遥测系统设计要求……………………………………(36) 2．4．8 地面测试与保障设备设计要求…………………………………(38)第3章近距格斗导弹红外导引系统设计……………………………(40) 3．1 概述………………………………………………(40) 3．1．1 红外导引系统发展概况…………………………………(40) 3．1．2 红外导引系统功能……………………………………(41) 3．1．3 红外导引系统的基本构成………………………………(41) 3．1．4 红外导引系统的基本原理………………………………(42) 3．2 红外导引系统总体设计…………………………………(43) 3．2．1 设计任务和功能分解……………………………………(43) 3．2．2 技术指标体系…………………………………………(44) 3．2．3 红外导引系统的功能组成和工作原理…………………………(46) 3．2．4 方案设计………………………………………………(47) 3．3 红外探测系统设计………………………………………(48) 3．3．1 红外探测系统的组成和设计内容………………………………(48) 3．3．2 红外探测的物理基础……………………………………(49) 3．3．3 系统工作波段的选择……………………………………(50) 3．3．4 红外成像探测系统设计…………………………………(50) 3．3．5 作用距离的分析和计算…………………………………(52) 3．4 红外光学系统设计………………………………………(58) 3．4．1 功能与特点……………………………………………(58) 3．4．2 影响光学系统像质的因素………………………………(58) 3．4．3 红外光学材料…………………………………………(58) 3．4．4 光学系统设计…………………………………………(59) 3．4．5 红外整流罩设计………………………………………(62) 3．4．6 光学机械结构设计……………………………………(63) 3．4．7 典型的红外成像光学系统………………………………(63) 3．5 红外导引信息处理系统设计……………………………………(64) 3．5．1 功用、组成和总体设计要求……………………………………(64) 3．5．2 成像导引系统跟踪信号处理电路设计…………………………(65) 3．5．3 导引信号形成电路设计…………………………………(74) 3．6 位标器设计………………………………………………(75) 3．6．1 位标器的功能、分类及主要性能指标……………………………(75) 3．6．2 位标器总体方案设计……………………………………(76) 3．6．3 速率陀螺稳定平台设计…………………………………(76) 3．6．4 捷联式稳定平台………………………………………(85) 3．7 红外导引系统抗干扰设计………………………………(88) 3．7．1 干扰类型与特性………………………………………(88) 3．7．2 抗干扰的基本方法……………………………………(90)第4章近距格斗导弹光电探测器设计………………………………(93) 4．1 概述………………………………………………(93) 4．1．1 光电探测器简介………………………………………(93) 4．1．2 光电探测器组件的功能和作用…………………………………(94) 4．1．3 光电探测器的组成……………………………………(95) 4．1．4 空空导弹光电探测器的分类……………………………………(96) 4．1．5 空空导弹光电探测器的发展趋势………………………………(97) 4．2 光电探测器总体设计……………………………………(98) 4．2．1 空空导弹光电探测器设计的基本原则…………………………(98) 4．2．2 光电探测器总体参数设计………………………………(98) 4．2．3 光电探测器布局与结构设计……………………………………(101) 4．2．4 对主要零件的基本要求…………………………………(105) 4．3 光电探测器性能参数分析………………………………(114) 4．3．1 光导探测器噪声………………………………………(114) 4．3．2 光谱响应特性…………………………………………(116) 4．4 光电探测器芯片设计……………………………………(117) 4．4．1 芯片光电参数设计……………………………………(118) 4．4．2 芯片结构设计…………………………………………(119) 4．5 光电探测器杜瓦设计……………………………………(121) 4．5．1 杜瓦结构设计…………………………………………(121) 4．5．2 杜瓦漏热设计…………………………………………(123) 4．5．3 杜瓦真空寿命…………………………………………(123) 4．6 焦平面探测器读出电路设计……………………………………(123) 4．6．1 读出电路的基本结构……………………………………(123) 4．6．2 读出电路的选择与设计…………………………………(123) 4．7 光电探测器的内置光学设计……………………………………(125) 4．7．1 浸没透镜………………………………………………(126) 4．7．2 二元光学和微透镜阵列设计……………………………………(126) 4．7．3 探测器冷屏设计………………………………………(131) 4．7．4 滤光片设计……………………………………………(134) 4．8 光电探测器的测试与评价………………………………(135) 4．8．1 单元探测器电性能参数检测……………………………………(135) 4．8．2 焦平面探测器性能检测…………………………………(135) 4．8．3 探测器的可靠性与环境试验……………………………………(140)第5章近距格斗空空导弹制导控制系统设计………………………(145) 5．1 制导控制系统概述………………………………………(145) 5．1．1 制导控制系统基本原理…………………………………(145) 5．1．2 制导控制系统设计……………………………………(148) 5．1．3 制导控制系统发展趋势…………………………………(149) 5．2 制导控制系统总体设计…………………………………(151) 5．2．1 制导系统设计步骤……………………………………(151) 5．2．2 主要性能指标及设计依据………………………………(152) 5．2．3 制导和控制模式………………………………………(152) 5．2．4 制导系统工作时序设计…………………………………(155) 5．2．5 电气接口设计……………………………………(156) 5．3 导弹、目标与干扰数学模型……………………………………(157) 5．3．1 制导系统动力学分析……………………………………(157) 5．3．2 弹体动力学特性及数学模型……………………………………(158) 5．3．3 目标数学模型…………………………………………(162) 5．3．4 红外人工干扰数学模型…………………………………(164) 5．4 飞行控制系统设计………………………………………(166) 5．4．1 基本原理和设计要求……………………………………(166) 5．4．2 主要性能指标…………………………………………(168) 5．4．3 弹体动力学线性化数学模型……………………………………(170) 5．4．4 惯性参考自适应三回路设计……………………………………(172) 5．4．5 推力矢量控制技术……………………………………(177) 5．4．6 大攻角解耦技术………………………………………(180) 5．4．7 直接力控制技术………………………………………(183) 5．5 制导系统分析与设计……………………………………(184) 5．5．1 导引规律设计…………………………………………(184) 5．5．2 制导系统的制导过程及解析计算………………………………(189) 5．5．3 制导精度分析…………………………………………(194) 5．5．4 脉冲调宽式制导系统设计………………………………(197) 5．5．5 末端控制技术…………………………………………(200) 5．6 飞行控制组件设计………………………………………(203) 5．6．1 飞行控制组件的主要功能………………………………(203) 5．6．2 飞行控制组件硬件设计…………………………………(204) 5．6．3 飞行控制软件设计……………………………………(206) 5．7 制导系统试验与仿真……………………………………(208) 5．7．1 红外制导系统静态性能测试……………………………………(208) 5．7．2 红外制导舱动态性能测试………………………………(209) 5．7．3 制导系统数字仿真……………………………………(212) 5．7．4 快速控制原型与半实物仿真一体化技术………………………(213) 5．7．5 制导系统半实物仿真试验………………………………(214) 5．7．6 红外成像制导半实物仿真系统…………………………………(215) 5．7．7 制导控制系统半实物仿真试验的发展…………………………(218) 5．7．8 制导系统性能评估……………………………………(218)第6章伺服系统………………………………………………(219) 6．1 概述………………………………………………(219) 6．2 舵机的种类及发展趋势…………………………………(219) 6．2．1 舵机种类及特性比较……………………………………(219) 6．2．2 舵机技术的发展趋势……………………………………(220) 6．3 舵机的组成、工作原理及数学模型……………………………(221) 6．3．1 电动舵机的组成、工作原理及数学模型………………………(221) 6．3．2 气动舵机的组成、工作原理及数学模型…………………………(222) 6．3．3 液压舵机的组成、工作原理及数学模型…………………………(225) 6．4 舵机参数设计……………………………………………(227) 6．4．1 电动舵机参数设计……………………………………(227) 6．4．2 气动舵机参数设计……………………………………(229) 6．4．3 液压舵机参数设计……………………………………(229) 6．5 结构设计…………………………………………(230) 6．6 舵机特性仿真设计和试验分析…………………………………(231) 6．6．1 稳定性设计分析………………………………………(231) 6．6．2 静动态特性仿真分析……………………………………(231) 6．6．3 舵机系统试验…………………………………………(232) 6．6．4 仿真设计与试验分析……………………………………(234) 6．7 推力矢量控制伺服系统…………………………………(234) 6．7．1 推力矢量控制伺服系统在战术导弹中的应用…………………(234) 6．7．2 推力矢量控制伺服系统的种类…………………………………(235) 6．7．3 推力矢量控制伺服系统的应用方法……………………………(238) 6．8 反作用射流伺服系统……………………………………(239) 6．8．1 空空导弹反作用射流控制技术的发展历程……………………(239) 6．8．2 直接力装置机构配置方法………………………………(241) 6．8．3 直接力机构类型及其控制方式…………………………………(243) 6．8．4 直接力机构主要技术参数的确定………………………………(245)第7章近距格斗导弹推进系统设计…………………………………(247) 7．1 概述………………………………………………(247) 7．1．1 近距格斗导弹对推进系统的基本要求…………………………(247) 7．1．2 固体火箭发动机的技术特点……………………………………(247) 7．1．3 近距格斗导弹推进系统技术发展方向…………………………(248) 7．2 固体火箭发动机总体设计………………………………(249) 7．2．1 设计依据和原则………………………………………(249) 7．2．2 设计任务分析…………………………………………(249) 7．2．3 总体优化设计…………………………………………(250) 7．2．4 总体结构设计…………………………………………(252) 7．2．5 可靠性设计和试验……………………………………(253) 7．2．6 安全性设计和试验……………………………………(254) 7．2．7 维修性和测试性设计……………………………………(254) 7．2．8 寿命……………………………………………__________(254) 7．3 装药设计…………………………………………(255) 7．3．1 设计输入………………………………………………(255) 7．3．2 装药设计………………………………………………(255) 7．4 燃烧室结构设计…………………………………………(257) 7．4．1 燃烧室结构设计原则……………………………………(257) 7．4．2 材料选择………………………………………………(257) 7．4．3 燃烧室结构设计………………………………………(258) 7．4．4 燃烧室结构热防护设计…………………………………(262) 7．4．5 燃烧室结构强度计算……………………………………(264) 7．5 喷管设计…………………………………………(264) 7．5．1 喷管气动型面设计……………………………………(264) 7．5．2 喷管结构设计…………………………………………(265) 7．5．3 喷管的热防护…………………………………………(266) 7．5．4 推力偏心………………………………………………(267) 7．6 点火系统设计……………………………………………(268) 7．6．1 设计依据和一般要求……………………………………(268) 7．6．2 点火线路设计…………………………………………(268) 7．6．3 点火装置设计…………………………………………(269) 7．6．4 安全保险装置…………………………………………(270) 7．6．5 点火系统的测试与试验…………………………………(270) 7．7 固体火箭发动机试验技术………………………………(271) 7．7．1 性能和环境条件试验……………………………………(271) 7．7．2 特种试验………………………………………………(271) 7．7．3 安全试验………………………………………………(275) 7．7．4 地面静止点火试验……………………………………(275)第8章近距格斗导弹引战系统设计…………………………………(279) 8．1 概述………………………………………………(279) 8．1．1 引战系统组成及基本功能………………………………(279) 8．1．2 引战系统工作原理……………………………………(280) 8．1．3 引战系统设计依据和任务………………………………(281) 8．1．4 引战系统设计方法……………………………………(281) 8．1．5 引战系统研制程序……………………………………(282) 8．2 无线电引信………………………………………………(283) 8．2．1 无线电引信分类………………………………………(283) 8．2．2 无线电引信组成及功能…………………………………(284) 8．2．3 无线电引信主要设计内容………………………………(285) 8．2．4 现代空空导弹对无线电引信的要求……………………………(286) 8．2．5 无线电引信技术发展趋势………………………………(286) 8．3 光学引信…………………………………………(286) 8．3．1 红外引信………………………………………………(287) 8．3．2 激光引信………………………………………………(287) 8？？．4 触发引信…………………………………………(289) 8．4．1 压电晶体触发装置……………………………………(289) 8．4．2 常开式开关触发装置……………………………………(290) 8．4．3 常闭式开关触发装置……………………………………(290) 8．4．4 采用ＭＥＭＳ技术的触发装置…………………………………(291) 8．5 自炸装置…………………………………………(291) 8．6 战斗部……………………………………………(292) 8．6．1 破片战斗部……………………………………………(292) 8．6．2 连续杆战斗部…………………………………………(293) 8．6．3 离散杆战斗部…………………………………………(294) 8．6．4 定向战斗部……………………………………………(295) 8．7 安全和解除保险装置……………………………………(297) 8．7．1 机电隔爆式安全和解除保险装置………………………………(297) 8．7．2 电子安全和解除保险装置………………………………(297) 8．8 引信仿真试验……………………………………………(298) 8．8．1 低速交会仿真试验……………………………………(299) 8．8．2 柔性滑轨高速交会仿真试验……………………………………(300) 8．8．3 引信数值仿真和虚拟样机………………………………(302)第9章近距格斗导弹遥测系统设计…………………………………(306) 9．1 概述………………………………………………(306) 9．1．1 遥测技术组成…………………………………………(306) 9．1．2 遥测系统特点…………………………………………(307) 9．1．3 空空导弹遥测技术发展展望……………………………………(308) 9．2 遥测系统总体设计与验证………………………………(309) 9．2．1 遥测系统总体设计的根本依据及一般原则……………………(309) 9．2．2 遥测系统信息传输体制…………………………………(310) 9．2．3 遥测系统的主要性能指标………………………………(310) 9．2．4 遥测系统可靠性设计原则………………………………(315) 9．2．5 遥测发送系统维修性设计………………………………(316) 9．2．6 遥测发送系统测试性设计………………………………(316) 9．2．7 遥测系统验证…………………………………………(316) 9．2．8 遥测系统内外场试验……………………………………(317) 9．3 遥测发送系统设计………………………………………(319) 9．3．1 遥测舱结构设计………………………………………(319) 9．3．2 遥测舱电源和电气网络设计……………………………………(320) 9．3．3 信号调节电路设计……………………………………(321) 9．3．4 采编器设计……………………………………………(323) 9．3．5 发射机设计……………………………………………(324) 9．3．6 发射天线设计…………………………………………(325) 9．3．7 信源编码………………………………………………(327) 9．3．8 信道编码………………………………………………(329) 9．3．9 遥测传感器……………………………………………(331) 9．4 遥测接收系统设计………………………………………(331) 9．4．1 遥测接收系统的组成……………………………………(331) 9．4．2 遥测接收系统的分类……………………………………(332) 9．4．3 遥测接收系统的特点……………………………………(332) 9．4．4 遥测接收系统的发展趋势………………………………(332) 9．4．5 遥测接收系统的设计原则………………………………(333) 9．4．6 遥测接收系统主要性能指标选择………………………………(333) 9．4．7 天线自跟踪系统的组成…………………………………(337) 9．4．8 遥测接收系统的主要指标………………………………(339) 9．4．9 遥测接收天线的设计……………………………………(340) 9．4．10 遥测接收机设计………………………………………(343) 9．4．11 多功能同步解调器设计………………………………(345) 9．5 遥测数据处理系统设计…………………………………(345) 9．5．1 遥测数据处理系统的设计原则…………………………………(345) 9．5．2 数据处理系统的构成……………………………………(346) 9．5．3 采集服务器设计………………………………………(347) 9．5．4 客户端软件包设计……………………………………(348) 9．5．5 数据处理工具箱设计……………………………………(350) 9．6 弹道记录仪设计…………………………………………(353) 9．6．1 弹载记录系统的用途……………………………………(353) 9．6．2 弹载记录系统的特点……………………………………(353) 9．6．3 弹载记录系统设计……………………………………(354)参考文献…………………………………………………(358)

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