能够修正侧偏的复合增程飞行器制造技术

本发明专利技术公开了一种能够修正侧偏的复合增程飞行器，该飞行器中同时设置有火箭增程模块、底排增程模块、滚转增程模块和滑翔增程模块，各个模块之间协同工作，按照预定顺序，在不同的飞行阶段交替工作，彼此互不干扰，都能够提高飞行器的射程，从而使得飞行器的最终射程得到最大程度的提高；另外，还在飞行器上设置微处理器模块，通过微处理器模块计算飞行器侧偏修正所需的侧偏需用过载，其中，通过导航比输出模块给出实时变化的导航比给所述微处理器模块，从而根据不同的侧偏状态提供相应的侧偏需用过载，从而最大程度地修正侧偏。

A compound extended range vehicle capable of correcting sideslip

【技术实现步骤摘要】
能够修正侧偏的复合增程飞行器
本专利技术涉及知道控制飞行器领域，具体涉及一种能够修正侧偏的复合增程飞行器。
技术介绍
现代战场对制导飞行器的射程提出了更高的要求，增大射程可以提高作战人员的生存概率，并产生更丰富的战略与战术。但是在现有技术中，虽然有一些增加飞行器射程的方法，如通过火箭发动机助推，进一步增加高度和速度，如通过底排方法提高飞行器尾部空气温度来降低阻力等，这些方法未能协调统一，未能集中在同一个飞行器中；还有的方案中调整滑翔段的滑翔角度，但是过度调节该滑翔角度会降低飞行器命中目标时的速度值，即降低落速，所以很多时候不得不舍弃该增程方案；另外，现有技术中的增程效果仍然不能满足日益增加的高射程需求，还需要考虑设计更多更好的增程方案。另外，随着飞行器射程的逐渐增大，飞行器启控前的惯性飞行时间延长，飞行器在这段时间里不能控制其沿着期望的弹道飞向目标，加上侧风、自身旋转产生的马格努斯力以及发射端干扰的影响，往往会迫使飞行器在启控时的侧偏距离较大，然而一般的侧向制导方法及系统即使能控制飞行器飞向目标，修正侧偏，但是侧偏修正的速率往往难以满足大侧偏的修正需要，致使在末制导段及着陆时仍然存在预期之外的侧偏量。由于上述原因，本专利技术人对现有的飞行器增程系统及方法做了深入研究，以期待设计出一种能够解决上述问题的增程飞行器，并在该飞行器中设置侧偏修正模块，以便于在增大射程的同时提高命中精度。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，设计出能够修正侧偏的复合增程飞行器，飞行器中同时设置有火箭增程模块、底排增程模块、滚转增程模块和滑翔增程模块，各个模块之间协同工作，按照预定顺序，在不同的飞行阶段交替工作，彼此互不干扰，都能够提高飞行器的射程，从而使得飞行器的最终射程得到最大程度的提高；还在飞行器上设置微处理器模块，通过微处理器模块计算飞行器侧偏修正所需的侧偏需用过载，其中，通过导航比输出模块给出实时变化的导航比给所述微处理器模块，从而根据不同的侧偏状态提供相应的侧偏需用过载，从而完成本专利技术。具体来说，本专利技术的目的在于提供能够修正侧偏的复合增程飞行器，在该飞行器上设置有多种可协同工作的增程模块，从而提高飞行器的射程；在所述飞行器上还设置有微处理器模块9，其用于计算飞行器侧偏修正所需的侧偏需用过载。其中，在该飞行器上设置有火箭增程模块，所述火箭增程模块包括设置在飞行器尾部的火箭发动机1，所述火箭发动机1在飞行器上升阶段启动工作，用于提高飞行器的速度和最大高度；优选地，所述火箭发动机1的工作时间为5～10秒。其中，在所述飞行器尾部设置有与所述火箭发动机1相连的火箭燃料箱2；优选地，所述飞行器尾部可从飞行器主体上分离；更优选地，所述飞行器尾部在飞行器处于最高点附近时与飞行器主体分离。其中，在该飞行器上设置有底排增程模块，所述底排增程模块包括设置在飞行器尾部侧方的排气装置3和与之相连的燃烧室4，所述燃烧室4中的燃料燃烧后产生的高温气体从所述排气装置排出后提高飞行器底部空气的温度，改变空气流场，从而降低飞行器底部阻力，提高飞行器射程。其中，所述底排增程模块在飞行器到达最高点以前持续工作至燃烧室4中的燃料耗尽；优选地，所述燃烧室4中燃料的燃烧时间为15～25秒。其中，所述飞行器中还包括滚转增程模块，所述滚转增程模块包括设置在飞行器主体侧部，与尾翼间隔设置的脉冲喷气装置5，所述脉冲喷气装置5通过喷气推力的作用，降低飞行器的摇摆幅度，提高飞行器射程。其中，所述脉冲喷气装置5在启动工作后，每隔特定时间向尾翼左侧，以垂直于飞行器主体的方向喷射气体，从而提高飞行器的转速，降低飞行器的摇摆幅度；；优选地，所述尾翼设置有8片，与之对应地，所述喷气装置也设置有8个。其中，在该飞行器上设置有滑翔增程模块，所述滑翔增程模块包括滑翔倾角调节模块，所述滑翔倾角调节模块用于在滑翔段控制飞行器的倾角，优选地，所述滑翔倾角调节模块在滑翔段将飞行器的倾角角度控制在20度以下。其中，所述滑翔增程模块还包括设置在飞行器主体底部的末制导增速喷口7，所述末制导增速喷口7在飞行器进入末制导阶段预定时间后启动工作，通过从所述末制导增速喷口7中喷出高温高压气体来提高飞行器的落速，使得飞行器在滑翔角度满足小于20度的条件时仍然具有大于300米/秒的落速；优选地，末制导增速喷口7在飞行器进入末制导阶段3秒后启动工作，工作时间为2～3秒。其中，在所述微处理器模块9中，通过导航比、飞行器的飞行速度及侧偏方向弹目视线角速率相乘得到侧偏需用过载。其中，该飞行器中还设置有用于计算导航比的导航比输出模块10；所述导航比输出模块10根据起控时飞行器的侧偏距离zm的大小选择对应的导航比N，并将导航比N实时输送给微处理器模块9；优选地，当起控时飞行器的侧偏距离zm取值在1800m以上时，侧偏距离zm为大侧偏；当起控时飞行器的侧偏距离zm取值介于600m～1800m之间时，侧偏距离zm为中等侧偏；当起控时飞行器的侧偏距离zm取值在600m以下时，侧偏距离zm为小侧偏。其中，起控时飞行器的侧偏距离zm为大侧偏时，当时，当且xm＞3km时，当xm≤3km时，N＝4其中，xm表示飞行器所在点与目标点之间的连线在发射点与目标点连线上投影的长度，xm的值是实时测算得到的值，随着飞行器的位置变化而变化；x*表示在起控时刻，飞行器所在点与目标点之间的连线在发射点与目标点连线上投影的长度。其中，起控时飞行器的侧偏距离zm为中等侧偏时，当xm＞3km时，当xm≤3km时，N＝4。其中，起控时飞行器的侧偏距离zm为小侧偏时，N＝4。本专利技术所具有的有益效果包括：(1)本专利技术提供的能够修正侧偏的复合增程飞行器中设置有至少四种增程模块，能够在飞行器飞行的各个阶段增加飞行速度、降低阻力、降低能能量损耗，最终增加飞行器的射程；(2)本专利技术提供的能够修正侧偏的复合增程飞行器中，安装有火箭增程模块和底排增程模块的飞行器尾部能够在完成工作后与飞行器主体分离，为飞行器减负，进一步提高飞行器的射程；(3)本专利技术提供的能够修正侧偏的复合增程飞行器中，将飞行器启控时距目标的径向射程、实时侧偏距离以及飞行器所在点与目标点之间的连线在发射点与目标点连线上投影的长度纳入制导算法的考量中，使导航比可根据飞行器自身的侧偏情况以及飞行情况进行自适应调节，即，当侧偏大时增大导航比，当侧偏小时减小导航比。附图说明图1示出根据本专利技术一种优选实施方式的能够修正侧偏的复合增程飞行器整体结构示意图；图2示出根据本专利技术一种优选实施方式的能够修正侧偏的复合增程飞行器工作过程中对应的飞行器轨迹图；图3示出实验例中多种飞行器的飞行轨迹；图4示出根据本专利技术一种优选实施方式的目标点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够修正侧偏的复合增程飞行器，其特征在于，在该飞行器上设置有多种可协同工作的增程模块，从而提高飞行器的射程；/n在所述飞行器上还设置有微处理器模块(9)，其用于计算飞行器侧偏修正所需的侧偏需用过载。/n

【技术特征摘要】
20181207 CN 20181149506901.一种能够修正侧偏的复合增程飞行器，其特征在于，在该飞行器上设置有多种可协同工作的增程模块，从而提高飞行器的射程；
在所述飞行器上还设置有微处理器模块(9)，其用于计算飞行器侧偏修正所需的侧偏需用过载。


2.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，
在该飞行器上设置有火箭增程模块，
所述火箭增程模块包括设置在飞行器尾部的火箭发动机(1)，
所述火箭发动机(1)在飞行器上升阶段启动工作，用于提高飞行器的速度和最大高度；
优选地，所述火箭发动机(1)的工作时间为5～10秒。
进一步优选地，在所述飞行器尾部设置有与所述火箭发动机(1)相连的火箭燃料箱(2)；
优选地，所述飞行器尾部可从飞行器主体上分离；
更优选地，所述飞行器尾部在飞行器处于最高点附近时与飞行器主体分离。


3.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，
在该飞行器上设置有底排增程模块，
所述底排增程模块包括设置在飞行器尾部侧方的排气装置(3)和与之相连的燃烧室(4)，
所述燃烧室(4)中的燃料燃烧后产生的高温气体从所述排气装置排出后提高飞行器底部空气的温度，改变空气流场，从而降低飞行器底部阻力，提高飞行器射程。
进一步优选地，所述底排增程模块在飞行器到达最高点以前持续工作至燃烧室(4)中的燃料耗尽；
优选地，所述燃烧室(4)中燃料的燃烧时间为15～25秒。


4.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，
在该飞行器上设置有滚转增程模块，
所述滚转增程模块包括设置在飞行器主体侧部，与尾翼间隔设置的脉冲喷气装置(5)，
所述脉冲喷气装置(5)通过喷气推力的作用，降低飞行器的摇摆幅度，提高飞行器射程。
进一步优选地，所述脉冲喷气装置(5)在启动工作后，每隔特定时间向尾翼左侧，以垂直于飞行器主体的方向喷射气体，从而提高飞行器的转速，降低飞行器的摇摆幅度；
优选地，所述尾翼设置有8片，与之对应地，所述喷气装置也设置有8个。


5.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，
在该飞行器上设置有滑翔增程模块，<...

【专利技术属性】
技术研发人员：师兴伟，王伟，林德福，王江，王辉，纪毅，林时尧，王雨辰，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11