《鱼雷全弹道设计》.ppt

第三章 鱼雷弹道
鱼雷全弹道设计
导引弹道的相对运动方程
鱼雷制导的导引方法
精选ppt
§3-1 鱼雷全弹道设计
对于一般鱼雷，整个弹道由空中弹道（空投和火箭助飞鱼雷）、入水和下潜弹道、搜索弹道、导引和攻击弹道及丢失目标后则进行被动自导再搜索。
主动自导时的再搜索弹道形式与丢失目标时目标是否核实及丢失时的距离有关，一般分为3种形式。



精选ppt
相对运动方程是指描述鱼雷、目标、制导站之间相对运动关系的方程。建立相对运动方程是导引弹道运动学分析的基础。

设在某一时刻，目标位于T点位置，鱼雷处于V点位置。在上述假定条件下，鱼雷和目标之间的相对运动方程可以用定义在攻击平面内的极坐标参量r，q的变化规律来描述。
§3-2 导引弹道的相对运动方程
精选ppt
根据图所示的鱼雷和目标之间的相对运动关系就可以直接建立相对运动方程，将鱼雷速度矢量 和目标的速度矢量 分别沿目标瞄准线的方向及法线的方向上分解，可以得到描述相对距离变化率dr／dt和目标线方位角变化率dq／dt的相对运动方程为:
精选ppt
从方程组中可以看出，方程组包含5个未知量——r、q、 、 、（或 )，而方程组只含有4个方程，无法得到确定解。为此，尚需建立一个方程，它就是描述导引方法的导引关系方程。目前，自导导引方法常见的有尾追法、平行接近法、比例导引法、固定提前角导引法等，相应的导引关系方程为：
1）尾追法
2）平行接近法 q=q0 =常数
3）比例导引法
4）固定提前角法 =常数≠0
精选ppt
§3-3 尾追导引法
尾追导引法是指鱼雷在攻击目标的过程中，鱼雷的速度矢量始终指向目标的一种导引方法。这种方法要求鱼雷速度矢量的提前角
弹道方程
精选ppt
假定目标和鱼雷始终在固定的攻击平面内运动，目标做等速直线运动。若取基准线平行于目标的速度矢量 ,则 。方程组改写为：
第2式去除第1式可得：
精选ppt
令 为速度比，p为一常数，其值必须大于1，才能使鱼雷与目标的接近速度为负值，使鱼雷接近目标。进行分离变量积分后，可得
说明了此种导引方法在任何初始条件r0和q0时，鱼雷只能从目标的尾部与目标相遇。
精选ppt
§3-4 固定提前角导引法
所谓固定提前角导引法是指鱼雷在攻击目标的导引过程中，鱼雷的速度矢量与视线保持一定的角度的导引规律。其导引方程为
=常数≠0
弹道方程
固定提前角导引时，若取基准线平行于目标的运动轨迹，目标的速度大小和方向都不变，导引的几何关系如图3所示。
精选ppt
1)当 时，得到固定提前角弹道公式为：
其相对运动方程组为：
可以推导出:
精选ppt
2）当 时，可以导出：
3）当 时，鱼雷的提前角太大，鱼雷弹道是一个在目标周围旋转的弹道，并且不与目标相碰。
精选ppt
§3-5 自动调整提前角导引法
自动调整提前角导引法是一种在导引过程中由自导装置逐步建立平行接近导引关系的导引方法。在正确提前角建立之后，目标就停留在某一波瓣(这个波瓣就是声零轴)内不动，从而视线的方向保持不变。
优点：导引时间短，鱼雷与目标相遇时的舷角不等于零，从而增大了鱼雷与目标相遇时目标的有效尺度。
精选ppt
缺点：随着鱼雷接近目标，相对距离r逐渐减小，目标方位角的旋转率逐渐增大。所以，当鱼雷离目标较远时，提前角调整得较慢，导引弹道弯曲程度较小；当鱼雷离目标较近时，提前角调整加快，导引弹道的弯曲程度也随之加大，这是自动调整提前角法的一个重要缺点。
精选ppt
§3-6 比例导引法
比例导引法是指鱼雷在攻击目标的过程中，鱼雷速度矢量的旋回角速度与目标视线的转动角速度成正比的导引法。导引方程为：
k为比例系数。
精选ppt
比例导引法具有一定普遍性。固定提前角法和平行接近法分别是比例导引系数k=1（ ）和k=∞时比例导引法的两种特殊情况。尾追导引法又是在 时固定提前角法的一种特殊情况。所以比例导引法的弹道特性介于固定提前角法与平行接近法两者之间。
弹道方程
精选ppt
§3-7 平行接近法
鱼雷在攻击目标的导引过程中，鱼雷