[发明专利]一种超音速大机动靶标持续大过载防失速方法

权利要求书

1.一种超音速大机动靶标持续大过载防失速方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：设计防失速的可用过载指令解算方法；

大机动靶标在进行持续大过载的机动时，需要设置一个速度保护门限Ma_lim，取值为当次机动允许的最小速度，将过载能力解算分为两个阶段；

步骤2：解算速度大于保护门限时的可用过载能力；

当靶标机动速度大于速度保护门限Ma_lim时，认为此时的靶标处于安全速度范围，限制靶标机动能力的因素为最大俯仰通道舵偏δ_zlim；

步骤3：解算速度小于等于保护门限时的可用过载能力；

当靶标机动速度小于等于速度保护门限Ma_lim时，认为此时的靶标的速度已不能再继续降低了，因此此时限制靶标机动能力的因素为靶标最大推力，考虑10％的气动力系数偏差，设计当前最大阻力D_d＝P_max/(1+10％)，P_max＝4000N为靶标机动时的最大推力；

在步骤1中，两个阶段的过载能力ny_a解算方法为：

式中，Ma为靶标的飞行马赫数，ny_ah表示当靶标的飞行马赫数大于Ma_lim时的过载能力，ny_ad表示当靶标的飞行马赫数小于等于Ma_lim时的过载能力；

设计靶标的防失速的可用过载指令ny_c为：

式中，ny_c1为靶标程序过载指令，ny_a为靶标过载能力；

在步骤2中，考虑1.25倍安全系数，设计可用的最大通道舵偏

δ_zhmax＝0.8δ_zlim，鸭舵δ_c与升降舵δ_e采用1:1的分配比例，可用最大升降舵舵偏δ_eh及鸭舵舵偏δ_ch，

δ_eh＝-δ_ch＝δ_zhmax (3)

纵向通道俯仰力矩平衡时，满足下式

式中，α为靶标的攻角，δ_z为靶标的俯仰通道舵偏；

式中，为俯仰力矩系数对攻角的偏导、对舵偏的偏导；

将式(3)带入式(4)得到

式中，为俯仰力矩系数对升降舵偏、鸭舵舵偏的偏导，Ma为当前飞行马赫数，通过上式可求得当前飞行马赫数下，最大升降舵偏及鸭舵舵偏下对应的最大可用攻角α_h；

因此，靶标当前高度、马赫数下最大可用过载ny_ah为：

式中，q为当前动压，计算公式为q＝1/2ρV²，ρ为当地密度，V为靶标当前速度；s为靶标参考面积，为法向力系数对攻角的偏导数，m为靶标当前质量，g为重力加速度；

在步骤3中，靶标机动时均为正过载机动，对应攻角为正，与机动时攻角产生的阻力相比，升降舵及鸭舵产生的阻力可忽略不计，因此最大阻力D_d对应的最大可用攻角α_d为：

式中，q为当前动压，计算公式为q＝1/2ρV²，ρ为当地密度，V为靶标当前速度；s为靶标参考面积，为阻力系数对攻角的偏导数，m为靶标当前质量，g为重力加速度；

因此，靶标当前高度、马赫数下最大可用过载ny_ad为：

2.根据权利要求1所述的一种超音速大机动靶标持续大过载防失速方法，其特征在于：参数选取为：ny_c1＝6g_，Ma_lim＝1.1，δ_zlim＝15°，δ_zhmax＝0.8δ_zlim＝12°，g＝9.8。