第1章 设计基础 1
1.1 导弹分类、战术技术要求和研制过程 1
1.2 空气动力、压力中心和焦点 2
1.2.1 坐标系 3
1.2.2 压力中心和空气动力 5
1.3 气动力矩 8
1.3.1 气动力矩表达式 8
1.3.2 俯仰力矩 9
1.3.3 偏航力矩 15
1.3.4 滚动力矩 16
1.4 铰链力矩 20
1.5 推力 21
1.6 引力和重力 22
1.7 制导控制系统及设备的工作原理 24
1.7.1 系统组成与功能 24
1.7.2 惯性导航 25
1.7.3 天文导航 36
1.7.4 卫星导航 40
1.8 弹上机构 41
1.8.1 同向操纵机构 43
1.8.2 差动操纵机构 44
1.8.3 复合操纵机构 44
1.9 连接与分离机构 45
1.9.1 爆炸螺栓分离 45
1.9.2 弹簧弹射分离 46
1.9.3 气动弹射分离 46
1.9.4 推力终止机构 47
1.10 弹身和弹翼结构 49
1.10.1 弹身结构 49
1.10.2 壳体结构的强度和稳定性 51
1.10.3 弹翼结构 54
复习思考题 56
第2章 气动外形设计 57
2.1 气动外形对飞行性能的影响 57
2.1.1 导弹外形与航程的关系 57
2.1.2 导弹外形与机动性的关系 59
2.1.3 外形设计要求 59
2.2 导弹常用气动布局 60
2.2.1 翼面在弹身周向的配置形式 60
2.2.2 翼面纵向配置形式 62
2.3 弹身外形与几何参数选择 65
2.3.1 弹身直径参数的选择 66
2.3.2 弹身头部及尾部外形设计 70
2.3.3 弹身零升阻力系数估计 74
2.3.4 弹身中段外形设计 76
2.4 弹翼几何参数选择 80
2.4.1 弹翼设计基本问题 80
2.4.2 弹翼平面几何参数及选择 80
2.4.3 弹翼剖面形状及几何参数 90
2.4.4 弹翼面积与几何尺寸 94
2.5 空气舵几何尺寸确定 95
2.6 弹体气动特性综合 97
2.7 气动外形数值计算 104
复习思考题 106
第3章 稳定性和操控性及部位安排 108
3.1 静稳定裕度及其计算方法 108
3.2 无控弹体稳定性分析 110
3.2.1 飞行动力学方程组线性化 110
3.2.2 扰动运动的状态解及运动特性 112
3.2.3 短周期扰动运动及稳定性 114
3.2.4 火箭稳定性与尾翼尺寸 117
3.3 导弹机动性和操纵性 120
3.3.1 机动性和操纵性概念 120
3.3.2 法向过载、机动性能的计算 121
3.3.3 机动方式 122
3.3.4 操纵方式及其效率 126
3.3.5 导弹舵偏摆的方向 129
3.4 弹体操控特性计算和分析 129
3.4.1 操控特性计算 130
3.4.2 操纵耦合分析 133
3.5 等效舵偏角与实际舵偏角之间的关系 135
3.5.1 空气舵偏转角的分配 135
3.5.2 推力向量等效摆角或等效舵偏角的计算 136
3.6 部位安排 138
3.6.1 导弹部位安排的任务及其基本要求 138
3.6.2 部位安排的约束 138
3.6.3 放宽静稳定度的设计 145
3.6.4 改变静稳定度的方法 148
3.7 保证弹上设备的工作条件问题 149
3.7.1 战斗部系统 150
3.7.2 弹上制导设备 150
3.7.3 动力装置 152
3.7.4 弹体承力结构安排 154
3.8 总体结构布局与模样装配图 156
复习思考题 160
第4章 推进系统选择 162
4.1 固体火箭发动机 163
4.1.1 典型固体火箭发动机结构 163
4.1.2 材料选择 167
4.2 固体火箭发动机内弹道计算 171
4.3 星形装药的燃面规律 173
4.3.1 减面与恒面燃烧的条件 173
4.3.2 星形药柱燃面计算 175
4.4 空气喷气发动机 184
4.5 冲压发动机温度方程及温度受限 190
4.6 冲压发动机的比冲和推力预测 192
4.7 冲压发动机与助推器集成 194
4.8 冲压发动机进气口选择 196
4.8.1 进气口 196
复习思考题 199
第5章 总体参数设计 201
5.1 平面运动方程与相对量总体参数 201
5.1.1 相对量总体参数 202
5.1.2 相对参数表示的运动方程组 203
5.2 导出型质量方程 204
5.3 多级导弹最佳质量分配 205
5.4 相对量总体参数选择方法 207
5.4.1 推重比的选择 207
5.4.2 起飞截面载荷系数或翼面载荷系数选择 209
5.4.3 总体参数确定及举例 211
5.5 基于发动机工作参数考虑的固体导弹总体设计 215
5.5.1 发动机直径选择 216
5.5.2 发动机工作压力选择 217
5.5.3 喷管膨胀比的选择 219
5.6 固体导弹展开型质量方程 222
5.6.1 固体发动机壁厚理论 222
5.6.2 展开型质量方程 224
5.7 与发动机一体化的参数设计 226
5.8 多级导弹逐级参数优化设计方法 238
5.8.1 引言 238
5.8.2 多级导弹的动态规划 238
5.8.3 数值解法 240
5.9 分离问题 242
5.9.1 分离参数设计 242
5.9.2 分离动力学仿真 244
复习思考题 251
第6章 弹道设计与制导 252
6.1 弹道设计概念 252
6.2 弹道导弹主动段飞行程序的选择 252
6.2.1 弹道式导弹飞行程序选择的基本原则 252
6.2.2 弹道式导弹飞行程序选择的工程方法 253
6.3 弹道导弹速度增益制导 258
6.4 助推滑翔导弹的弹道设计 259
6.4.1 飞行走廊 260
6.4.2 助推滑翔导弹的弹道设计 260
6.5 滑翔与再入制导 263
6.5.1 滑翔段制导 264
6.5.2 再入末制导 272
复习思考题 279
第7章 姿态控制设计 280
7.1 弹道式导弹传递函数模型和控制器设计 280
7.2 面对称导弹大滚动角速度下的纵侧向交联问题 285
7.3 过载控制设计 288
7.3.1 法向力和法向力矩方程 288
7.3.2 动力学模型线性化 290
7.3.3 姿态动力学模型线性化数值举例 292
7.3.4 寻的导弹三回路自动驾驶仪 294
7.3.5 闭环回路的控制参数设计 296
7.3.6 仿真算例分析及其驱动器对控制性能的影响 298
7.4 喷气开关姿态控制 301
7.4.1 工作原理 301
复习思考题 304
第8章 总体方案性能评估 305
8.1 评估内容 305
8.2 评估方法 306
附录1 球面三角形的基本知识 308
附录2 国内外部分固体导弹基本参数 309
参考文献 311