◆ 第四章 导弹外型的设计
西北工业大学
4-1 概 述 导弹按不同的气动外形,可分成无翼式和有翼式两种。无翼式导弹没有弹翼,只有尾翼(稳定尾翼或舵面),有的甚至连稳定尾翼也没有,如弹道导弹大多采用这种布局;有翼导弹通常在稠密大气层内机动飞行,所以弹上需要设置提供法向力的弹翼和空气动力操纵面(舵面)等。
对于有翼导弹来说,外形设计的任务包括正确选择导弹的气动布局,即正确选择弹体各部件的相互位置;而后从导弹具有良好的气动力特性、机动性、稳定性和操纵性出发,并考虑导弹制导系统及弹体结构特性等因素,定出弹体各部件的外形参数和几何尺寸。
对于弹道导弹来说,由于攻击的是固定目标,飞行弹道固定,所以,在外形设计上不必考虑设置产生高升力的机动部件--翼面,另外由于其全弹道的绝大部分处于稠密大气层以外的高空,因此空气动力翼面效率极低,无法实现弹道控制和保证稳定飞行,所以通常也不采用带有气动力舵面的外形设计,而为了再入飞行段的飞行稳定设置了稳定裙或稳定尾翼。如图4.1所示。
图4.1 弹道导弹的基本外形 导弹外形设计的任务就是在选定了推进系统、战斗部等弹上主要设备,初步确定导弹总体主要参数之后,进一步探讨导弹应具有什么样的外形,才能满足导弹的战术技术指标。
外形设计的基本要求:
(1)满足导弹战术技术指标和弹上各分系统的工作要求;
(2)充分利用最佳翼身干扰、翼面间干扰以及外挂物与翼身的干扰,设计出最大升阻比的外形布局,并保证在使用攻角和速度范围内,压力中心的变化尽可能小;
(3)在作战空域内,满足导弹机动性、稳定性与操纵性的要求;
(4)应使总体结构布局合理,减小弹体上的脉动压力及滚动力矩;
(5)通常要保证在最大使用攻角范围内,空气动力特性特别是力矩特性尽可能处于线性范围,减小非线性对系统带来的不利影响;
(6)外形设计应满足隐身要求,使雷达散射面积最小;
(7)便于发射、运输、贮存与实战使用。
(8)对于高超声速导弹,尤其是弹道导弹,外形设计要保证弹体所受的气动阻力最小及气动加热最低。