3-4 导弹相对量运动微分方程式的建立 一、有翼导弹相对量运动微分方程式的建立
在导弹初步设计阶段通常只研究导弹在垂直平面(或水平面)内的质心运动。由导弹飞行动力学可知,导弹在垂直平面内的运动方程如下:
(3.40) 式中
——分别为导弹的空气阻力系数,升力系数;
——这里指导弹的弹翼面积;
——导弹的斜射程;
——空气密度;
——导弹所消耗的燃料质量。
显然,如果导弹第二级质量
、发动机推力P及弹翼面积S和空气动力系数皆已知,方程(3.40)式可用积分的办法解出导弹某一时刻的燃料质量
。但是,在导弹设计之初,这是难以实现的。为此,就需要引一些相对量参数。令
(3.41) 参数
表示导弹在某一瞬时t所消耗的燃料相对质量系数。
根据比冲
定义:
由(3.41)式可得:
所以
又
其中
——推重比,它与导弹战术飞行性能有关。
——翼载,表示每平方米翼面上的载荷(又称翼载荷),它与导弹的机动性密切相关。
考虑到导弹一般在弹道主动段上的攻角较小,因此,近似取
。
将以上各相对参数
,
,
等代入到(3.40)式中,于是可得到如下相对量运动微分方程组。
(3.42) 式中,弹道倾角
对于不同的导引规律,有不同的关系式。
例:当导弹在垂直平面作直线飞行时,其弹道倾角
为:
=常数,
即
于是,相对量运动微分方程(3.42)式可以简化为如下形式:
(3.43)