《飛行力學(xué)》授課教案（按一節(jié)課45分鐘設(shè)計(jì)）節(jié)次與用時(shí)教案內(nèi)容插配提示第1節(jié)

(15min)

(10min)(5min)(5min)(10min)緒

論一、幾個(gè)問題1.1導(dǎo)彈發(fā)射后，如何飛行目標(biāo)？

導(dǎo)引與控制1.2導(dǎo)彈在飛行過程中，遇到干擾，結(jié)果會(huì)怎樣？

穩(wěn)定性1.3控制信號(hào)發(fā)出后，導(dǎo)彈如何運(yùn)動(dòng)？

操縱性1.4導(dǎo)彈在空中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律如何研究？

飛行力學(xué)1.5從“蘇－２７”等飛機(jī)的布局看到什么？

飛行力學(xué)的作用二、導(dǎo)彈飛行力學(xué)的內(nèi)涵與外延2.1彈道學(xué)(質(zhì)點(diǎn))－飛行軌跡、彈道、導(dǎo)引關(guān)系、過載與速度等2.2導(dǎo)彈動(dòng)態(tài)特性(質(zhì)點(diǎn)系)－穩(wěn)定性與操縱性以上為導(dǎo)彈本身的動(dòng)力學(xué)問題，本書內(nèi)容。2.3閉合制導(dǎo)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性－飛行準(zhǔn)確度2.4與其它分系統(tǒng)的關(guān)系2.5伴隨導(dǎo)彈的全部研制過程三、通過本課程學(xué)到什么3.1基本內(nèi)容3.2復(fù)雜工程問題的分析方法與技巧3.3烹小鮮而治大國(guó)四、幾點(diǎn)要求4.1主動(dòng)提、答問題獎(jiǎng)分4.2平時(shí)重點(diǎn)提示4.3專題論文獎(jiǎng)分4.4嚴(yán)格考勤、作業(yè)檢查第一章

作用在導(dǎo)彈上的力和力矩問題：如何改變導(dǎo)彈在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡？

1.直接質(zhì)心控制

2.通過姿態(tài)控制實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)心的控制模型與膠片F(xiàn)ig.1Fig.2第2節(jié)(20min)§1-1作用在導(dǎo)彈上的力1.1.1作用在導(dǎo)彈上的力的分類(5min)1.1.2兩個(gè)坐標(biāo)系(10min)

a.速度坐標(biāo)系

b.彈體坐標(biāo)系

c.兩系關(guān)系(攻角與側(cè)滑角的定義)1.1.3導(dǎo)彈的常見外形(5min)Fig.3彈體模型圖1-1圖1-2第2節(jié)（續(xù)）

(20min)(5min)第一章

作用在導(dǎo)彈上的力和力矩§1-1作用在導(dǎo)彈上的力1.1.4空氣動(dòng)力(13min)a.

總述(系數(shù)、動(dòng)壓頭、特征面積、坐標(biāo)系)b.

升力(軸、面對(duì)稱常見式，線性特性)c.

側(cè)向力(表達(dá)式與符號(hào))d.阻力(表達(dá)式、構(gòu)成、非線性、攻角、側(cè)滑角)e.壓心與焦點(diǎn)1.1.5推力(3min)

a.兩種類型

b.坐標(biāo)系與推力偏心1.1.6重力(2min)

組成、主要成分§1-2作用在導(dǎo)彈上的力矩1.2.1舵偏角與空氣動(dòng)力矩(5min)a.

舵偏角的正負(fù)b.

力矩的分解符號(hào)c.表達(dá)式圖1-24第3節(jié)(20min)(2min)(13min)(10min)§1-2作用在導(dǎo)彈上的力矩1.2.2俯仰(縱向)力矩a.

力矩及力矩系數(shù)表達(dá)式b.

定態(tài)飛行與力矩平衡c.

瞬時(shí)平衡假設(shè)d.

縱向靜穩(wěn)定力矩與靜穩(wěn)定性e.

操縱力矩f.

俯仰阻尼力矩g.

下洗延遲引起的附加力矩問題：力矩平衡的物理意義？(2min)

攻角與舵偏角產(chǎn)生的力對(duì)質(zhì)心的力矩達(dá)到平衡。1.2.3偏航力矩(5min)a.

力矩及力矩系數(shù)表達(dá)式b.

航向靜穩(wěn)定性c.

偏航螺旋力矩(面對(duì)稱型獨(dú)有)1.2.4滾動(dòng)(傾斜)力矩(5min)a.

表達(dá)式b.

橫向靜穩(wěn)定力矩(意義、彈翼后掠、上反角)c.

滾動(dòng)操縱力矩d.

滾動(dòng)阻尼力矩圖1-28圖1-32模型模型圖1-36第4節(jié)(15min)(10min)(20min)第二章

導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)方程組§2-1兩個(gè)重要公式2.1.1導(dǎo)彈質(zhì)心運(yùn)動(dòng)方程(8min)a.

相對(duì)于靜止坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)方程b.

在動(dòng)坐標(biāo)系②中的運(yùn)動(dòng)方程2.1.2導(dǎo)彈繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的方程(7min)§2-2常用坐標(biāo)系及其相互轉(zhuǎn)換2.2.1常用坐標(biāo)系a.

地面坐標(biāo)系b.

彈道坐標(biāo)系問題：4坐標(biāo)系的動(dòng)與靜？2.2.2坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)變換方法

a.初等旋轉(zhuǎn)矩陣(5min)(1)初等旋轉(zhuǎn)概念(2)Ａ系繞其Ｘ軸轉(zhuǎn)過δ與Ｂ系重合的初等旋轉(zhuǎn)矩陣(3)Ａ系繞其Ｙ軸轉(zhuǎn)過δ與Ｂ系重合的初等旋轉(zhuǎn)矩陣(4)Ａ系繞其Ｚ軸轉(zhuǎn)過δ與Ｂ系重合的初等旋轉(zhuǎn)矩陣

b.坐標(biāo)系變換規(guī)則(5min)(1)旋轉(zhuǎn)同系不同軸(2)旋轉(zhuǎn)正方向(3)多次旋轉(zhuǎn)與初等矩陣的連乘

c.旋轉(zhuǎn)次數(shù)與旋轉(zhuǎn)順序(5min)(1)軸重合，１次旋轉(zhuǎn)；(2)面含軸，２次旋轉(zhuǎn)；(3)不相干，３次旋轉(zhuǎn)；

(4)旋轉(zhuǎn)順序Y―Z―X2.2.3地面坐標(biāo)系→彈道坐標(biāo)系(5min)

a.特點(diǎn)：面含軸(2次)

b.旋轉(zhuǎn)過程與初等旋轉(zhuǎn)矩陣

c.轉(zhuǎn)移矩陣

d.彈道傾角與彈道偏角(右手法則定正、負(fù))圖2-1圖2-2圖2-4圖2-5第5節(jié)(5min)(15min)(25min)§2-2常用坐標(biāo)系及其相互轉(zhuǎn)換2.2.4地面坐標(biāo)系→彈體坐標(biāo)系

a.特點(diǎn)：不相干(3次)

b.旋轉(zhuǎn)過程與初等旋轉(zhuǎn)矩陣

c.轉(zhuǎn)移矩陣

d.

俯仰角、偏航角和傾斜角(右手法則定正、負(fù))第二章

導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)方程組§2-2常用坐標(biāo)系及其相互轉(zhuǎn)換2.2.5速度坐標(biāo)系→彈體坐標(biāo)系(5min)

a.特點(diǎn)：面含軸(2次)

b.旋轉(zhuǎn)過程與初等旋轉(zhuǎn)矩陣

c.轉(zhuǎn)移矩陣

d.攻角與側(cè)滑角(右手法則定正、負(fù))2.2.6彈道坐標(biāo)系→速度坐標(biāo)系(5min)

a.特點(diǎn)：軸重合(1次)

b.旋轉(zhuǎn)過程與初等旋轉(zhuǎn)矩陣

c.轉(zhuǎn)移矩陣

d.速度傾斜角(右手法則定正、負(fù))2.2.7傳遞矩陣的逆矩陣與其轉(zhuǎn)置矩陣(3min)

以“速度→彈體”和“彈體→速度”為例說明2.2.8四系關(guān)系圖(2min)

a.源、目的

b.不相連坐標(biāo)系的變換§2-3導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)方程組2.3.1動(dòng)力學(xué)方程

a.質(zhì)心的動(dòng)力學(xué)方程(1)動(dòng)、靜坐標(biāo)系與矢量方程的對(duì)應(yīng)(2)彈道系相對(duì)于地面系的旋轉(zhuǎn)速度(3)動(dòng)系旋轉(zhuǎn)角速度矢量在其三軸之投影(4)速度Ｖ在動(dòng)系上的投影(5)獲得標(biāo)量方程(2-33)(6)分析方程物理意義(7)空氣動(dòng)力在彈道系中的投影(8)重力在彈道系中的投影(9)推力在彈道系中的投影(10)

標(biāo)量方程的最后形式(2-37)

b.導(dǎo)彈繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程(1)

動(dòng)、靜坐標(biāo)系與矢量方程的對(duì)應(yīng)(2)

動(dòng)量矩Ｈ在彈體體系上的投影及軸對(duì)稱彈的簡(jiǎn)化形式(3)

標(biāo)量方程的最后形式(2-44)及物理意義圖2-3圖2-7圖2-8圖2-9(2-33)(2-37)(2-44)第6節(jié)(5min)

(4min)(1min)(15min)(15min)(5min)§2-3導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)方程組2.3.2運(yùn)動(dòng)學(xué)方程(4min)

a.質(zhì)心運(yùn)動(dòng)學(xué)方程(1)坐標(biāo)系選擇(2)標(biāo)量方程(3)彈道系速度→地面系(4)最后形式(2-48)2.3.2運(yùn)動(dòng)學(xué)方程

b.導(dǎo)彈繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程(1)目的(2)彈體系相對(duì)地面的旋轉(zhuǎn)角速度(3)各旋轉(zhuǎn)量向彈體系投影(4)最后形式(2-50)2.3.3質(zhì)量方程2.3.4幾何關(guān)系方程a.

八角五獨(dú)立b.

方向余弦c.

用方向余弦推導(dǎo)側(cè)滑角方程(1)選擇參考系(地面系)(2)查“速度－彈體系”之間的方向余弦表(3)查表求OZ1－OX3與參考系各軸之方向余弦(4)整理結(jié)果d.用轉(zhuǎn)移矩陣推導(dǎo)幾何關(guān)系方程(1)速度系→彈體系的兩條途徑(2)矩陣相等的充要條件(3)轉(zhuǎn)移矩陣的特點(diǎn)2.3.5控制關(guān)系方程

a.控制飛行的原理(1)導(dǎo)彈上的可控力(2)用空氣動(dòng)力控制導(dǎo)彈飛行(3)軸對(duì)稱彈的控制(4)面對(duì)稱彈的控制(5)推力控制(6)歸納四種操縱機(jī)構(gòu)

b.控制關(guān)系方程(1)誤差工作原理(2)簡(jiǎn)單的控制關(guān)系方程(3)通用的控制關(guān)系方程(4)主要與輔助的劃分(5)無誤差的理想控制關(guān)系方程2.3.6導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)方程組(5min)a.

方程組最終形式(2-65)b.

無控段方程組(封閉性分析)c.

回顧各方程的意義P(2-78)(2-48)圖2-3(2-50)圖2-9圖2-10表2-1~2-4圖2-9圖2-11圖2-12圖2-16(2-65)第7節(jié)(25min)(20min)第二章

導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)方程組§2-4導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)方程組的簡(jiǎn)化與分解2.4.1分解的意義(1min)2.4.2縱向運(yùn)動(dòng)與側(cè)向運(yùn)動(dòng)(8min)

a.縱向運(yùn)動(dòng)(1)形成條件(2)組成縱向運(yùn)動(dòng)的兩種運(yùn)動(dòng)(3)運(yùn)動(dòng)平面(4)運(yùn)動(dòng)參數(shù)(5)獨(dú)立存在性

b.側(cè)向運(yùn)動(dòng)(1)形成條件(2)組成側(cè)向運(yùn)動(dòng)的兩種運(yùn)動(dòng)(3)運(yùn)動(dòng)參數(shù)(4)非獨(dú)立存在性2.4.3導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)方程組的分解條件(5min)a.

側(cè)向運(yùn)動(dòng)參數(shù)小b.

近似鉛垂面飛行c.

操縱無交叉2.4.4分解結(jié)果(5min)a.

縱向運(yùn)動(dòng)方程組(2-66)，可獨(dú)立求解b.

側(cè)向運(yùn)動(dòng)方程組(2-77)，含多個(gè)縱向參數(shù)2.4.5平面運(yùn)動(dòng)方程(6min)a.

導(dǎo)彈在鉛垂平面內(nèi)飛行(2-66)b.

無傾斜水平面內(nèi)飛行(2-68)，含縱向力、力矩平衡和速度方程c.

無側(cè)滑水平面內(nèi)飛行(2-69)，含縱向力、力矩平衡和速度方程§2-5導(dǎo)彈的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)2.5.1“瞬時(shí)平衡”假設(shè)(6min)a.

假設(shè)目的(運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)化)b.

假設(shè)內(nèi)容c.

力矩平衡實(shí)質(zhì)d.

典型結(jié)果(攻角對(duì)舵偏角和響應(yīng))2.5.2導(dǎo)彈質(zhì)心運(yùn)動(dòng)方程組(4min)a.

最終形式(2-70)b.

方程意義及封閉性分析2.5.3導(dǎo)彈在鉛垂面和水平面內(nèi)和質(zhì)心運(yùn)動(dòng)方程(4min)2.5.4幾個(gè)名詞(6min)a.

理想彈道(質(zhì)點(diǎn)、控制理想、無干擾)b.

理論彈道(力學(xué)模型、參數(shù)設(shè)計(jì)值、標(biāo)準(zhǔn)值)c.

實(shí)際彈道(2-66)(2-67)(2-68)(2-69)圖2-17第8節(jié)

(10min)(8min)(12min)(5min)(5min)(5min)第二章

導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)方程組§2-6導(dǎo)彈機(jī)動(dòng)性和過載2.6.1機(jī)動(dòng)性與過載的概念a.

機(jī)動(dòng)性b.

第一過載定義c.

第二過載定義d.

兩種定義的比較e.

過載的不足2.6.2過載的投影a.

在速度與彈道坐標(biāo)系中(2-74、2-73)b.

在彈體坐標(biāo)系中(2-75)c.問題：當(dāng)Ｖ＝０時(shí)，過載在彈道系的投影如何？2.6.3運(yùn)動(dòng)與過載a.

導(dǎo)彈質(zhì)心動(dòng)力學(xué)方程的過載表達(dá)式(2-76)b.

過載的動(dòng)力學(xué)參數(shù)表達(dá)式(2-77)c.

特殊飛行狀態(tài)下的過載d.

過載與切向加速度和彈道形狀(1)導(dǎo)出式(2-78)(2)加減速度分析(3)上下彎分析(4)左右彎分析2.6.4過載與彈道曲率a.

在鉛垂面內(nèi)定義彈道曲率和曲率半徑b.

分析速度、過載與曲率半徑之關(guān)系問題：若使用第二過載定義，本節(jié)公式如何變化？2.6.5幾個(gè)名詞a.

需用過載(1)定義(2)要求圖2-19圖2-20第9節(jié)(10min)(10min)(25min)第二章

導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)方程組§2-6導(dǎo)彈機(jī)動(dòng)性和過載2.6.5幾個(gè)名詞b.

極限過載(1)定義、臨界值的兩種含義(2)平衡狀態(tài)下的過載表達(dá)式(2-84)c.可用過載(1)過載的舵偏角表達(dá)式(2-85)(2)最大舵偏角的限制因素(臨界攻角、舵面效率和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度)d.對(duì)三者的要求§2-7導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)方程組的數(shù)字解法2.7.1常見解法a.

歐拉法b.

龍格-庫塔法c.

阿當(dāng)姆斯法2.7.2運(yùn)動(dòng)方程數(shù)值積分舉例(12min)a.

建立數(shù)學(xué)模型b.

檢驗(yàn)方程組的封閉性c.

準(zhǔn)備始數(shù)據(jù)d.

確定初值e.

確定積分方法和步長(zhǎng)f.

編制并調(diào)試程序(1)示例程序概貌(2)氣動(dòng)數(shù)據(jù)與插值程序g.

試算h.

求解并分析結(jié)果圖2-27第10節(jié)(10min)(10min)(15min)(10min)第三章

方案飛行彈道引言a.

彈道的分類b.

飛行方案、方案飛行與方案彈道c.

飛行方案(軌跡)設(shè)計(jì)d.

方案飛行的典型例子§3-1爬升段的方案飛行3.1.1鉛垂面內(nèi)導(dǎo)彈質(zhì)心運(yùn)動(dòng)方程(3-1)分析a.

速度方向的控制關(guān)系方程b.

速度大小的控制關(guān)系方程3.1.2可能的方案控制方法a.

給定彈道傾角的變化規(guī)律b.

給定俯仰角的變化規(guī)律c.

給定攻角的變化規(guī)律d.

給定法向過載的變化規(guī)律e.

給定爬升率的變化規(guī)律3.1.3典型爬升方案舉例a.

俯仰角變化規(guī)律(3-2)b.

運(yùn)動(dòng)方程組(3-3)(3-3)第11節(jié)(10min)(10min)(15min)(10min)第三章

方案飛行彈道§3-1爬升段的方案飛行3.1.3典型爬升方案舉例c.問題：給定俯仰角變化規(guī)律為常值，導(dǎo)彈是否直線爬升？d.等速直線爬升方案(1)直線爬升條件(切向、法向力平衡)(2)方程(3-7)成立的難度3.1.4按給定高度下滑的方案飛行a.

用途b.

典型方案(3-10)§3-2平飛段的方案飛行3.2.1平飛段的高度控制a.

鉛垂面內(nèi)的方程組(3-11)b.

平飛時(shí)的俯仰角變化規(guī)律c.

姿態(tài)控制實(shí)現(xiàn)等高飛行d.

含高度信號(hào)的三種調(diào)節(jié)規(guī)律(1)靜差(2)靜差＋微分(3)靜差＋微分＋積分3.2.2平飛段水平面內(nèi)方案飛行a.

避免側(cè)向運(yùn)動(dòng)振蕩的指數(shù)引入規(guī)律(3-16)b.

航向轉(zhuǎn)質(zhì)心控制規(guī)律(3-17A)(3-11)第12節(jié)彈道計(jì)算上機(jī)實(shí)驗(yàn)

第13節(jié)彈道計(jì)算上機(jī)實(shí)驗(yàn)

第14節(jié)彈道計(jì)算上機(jī)實(shí)驗(yàn)

第15節(jié)彈道計(jì)算上機(jī)實(shí)驗(yàn)

第16節(jié)(8min)(2min)(5min)(15min)(15min)第四章

導(dǎo)引彈道的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析§4-1概述4.1.1導(dǎo)彈制導(dǎo)的兩種主要類型(6min)a.

自尋的b.

遙控c.

導(dǎo)引方法與導(dǎo)引彈道4.1.2運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的假設(shè)條件(2min)§4-2相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程4.2.1相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程的意義4.2.2“自尋的”制導(dǎo)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程a.

基準(zhǔn)線的選取b.

角度定義c.

彈目距離方程d.

視線旋轉(zhuǎn)方程e.

幾何關(guān)系方程f.

導(dǎo)引關(guān)系方程g.

相對(duì)彈道與絕對(duì)彈道4.2.3遙控制導(dǎo)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程a.

角度定義b.

建立彈、目相對(duì)制導(dǎo)站的運(yùn)動(dòng)方程c.

控制關(guān)系方向4.2.4相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程的解(17min)a.

求解條件(目標(biāo)運(yùn)動(dòng)規(guī)律、導(dǎo)彈速度)b.

數(shù)值積分法c.

解析法d.

圖解法(1)追蹤法(2)追蹤法的相對(duì)彈道(3)追蹤法的絕對(duì)彈道圖4-1圖4-2第17節(jié)

(3min)(10min)(4min)(2min)(8min)(10min)(5min)(3min)第四章

導(dǎo)引彈道的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析§4-3追蹤法4.3.1名詞釋義與導(dǎo)引關(guān)系方程4.3.2彈道方程a.相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程c.

解析簡(jiǎn)化d.

導(dǎo)出導(dǎo)彈相對(duì)彈道方程(4-8)e.

相對(duì)彈道(追蹤曲線)繪制4.3.3直接命中目標(biāo)的條件a.

式(4-5)第二式→從目標(biāo)正后方攻擊b.

式(4-8)中p與r的關(guān)系→命中條件4.3.4飛行時(shí)間

直接給出結(jié)論4.3.5導(dǎo)彈的法向過載a.問題：當(dāng)需用法向過載大于可用法向過載時(shí)，能否命中目標(biāo)。c.

使用第二種過載定義d.

由導(dǎo)彈法向加速度(4-13)→法向過載(4-15)e.

由式(4-15)分析q→0時(shí)的法向過載f.

結(jié)論4.3.6允許攻擊區(qū)a.

定義b.

由式(4-13)導(dǎo)出彈目距離與過載的關(guān)系c.

由式(4-16)導(dǎo)出等過載曲線(圓)族d.

等過載圓族釋義e.

問題描述：給定r0和nP，求允許攻擊區(qū)f.

圖4-7中的三條追蹤曲線第四章

導(dǎo)引彈道的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析§4-3追蹤法4.3.6允許攻擊區(qū)g.

由dn/dq=0求過載最大點(diǎn)處的q*，結(jié)論(cosq*=0.5p)h.

r*同時(shí)滿足式(4-16)和(4-6)，導(dǎo)出式(4-19)i.

攻擊區(qū)結(jié)論4.3.7優(yōu)缺點(diǎn)討論圖4-5圖4-4圖4-4圖4-6圖4-7圖4-8第18節(jié)彈道計(jì)算上機(jī)實(shí)驗(yàn)

第19節(jié)彈道計(jì)算上機(jī)實(shí)驗(yàn)

第20節(jié)彈道計(jì)算上機(jī)實(shí)驗(yàn)

第21節(jié)彈道計(jì)算上機(jī)實(shí)驗(yàn)

第22節(jié)(12min)(3min)(15min)(4min)(4min)(7min)§4-4平行接近法4.4.1概述a.

名詞釋義b.

相對(duì)方程c.

相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系式(4-21)釋義4.4.2直線彈道條件4.4.3導(dǎo)彈的法向過載a.

對(duì)式(4-21)求導(dǎo)→加速度→法向過載式(4-24)b.

證明p不變時(shí)，導(dǎo)彈需用過載小于目標(biāo)過載c.

優(yōu)缺點(diǎn)分析§4-5比例導(dǎo)引法4.5.1名詞釋義、導(dǎo)引關(guān)系及Ｋ的取值4.5.2相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程組a.

方程組b.

解法舉例4.5.3彈道特性a.

直線彈道條件(1)直線彈道條件(2)導(dǎo)彈初始前置角條件(3)直線彈道條件分析(4)視線轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角度與p和Ｋ的關(guān)系圖4-9圖4-13圖4-14第23節(jié)(15min)(5min)(5min)(5min)(7min)(8min)第四章

導(dǎo)引彈道的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析§4-5比例導(dǎo)引法4.5.3彈道特性b.

需用法向過載(1)只分析視線旋轉(zhuǎn)角速度(2)由式(4-29)導(dǎo)出視線角的二階導(dǎo)數(shù)式(4-34)(3)目標(biāo)等速直線、導(dǎo)彈等速度飛行時(shí)的分析(4)彈道收斂條件式(4-37)(5)目標(biāo)機(jī)動(dòng)、導(dǎo)彈變速飛行時(shí)，收斂于有限值*(6)由命中點(diǎn)處的*求需用法向過載式(4-39)(7)影響命中點(diǎn)處需用法向過載的因素分析(8)收斂條件不滿足時(shí)的發(fā)散現(xiàn)象問題：當(dāng)采用比例導(dǎo)引時(shí)

(1)當(dāng)需用過載大于可用過載時(shí)，導(dǎo)彈如何飛行？

(2)當(dāng)需用過載大于可用過載時(shí)，導(dǎo)彈能否命中目標(biāo)？4.5.4比例系數(shù)的選擇a.

保證彈道收斂b.

受可用法向過載限制？c.

保證制導(dǎo)系統(tǒng)穩(wěn)定4.5.5比例導(dǎo)引優(yōu)缺點(diǎn)a.

彈道特性(前曲后直)b.

全向攻擊c.

瞄準(zhǔn)精度d.

工程實(shí)現(xiàn)e.

影響過載的因素4.5.6其它形式的比例導(dǎo)引a.

廣義比例導(dǎo)引法(1)方法簡(jiǎn)介(2)命中點(diǎn)過載b.

改進(jìn)比例導(dǎo)引法(1)改進(jìn)思路(2)最終改進(jìn)形式(4-59)4.5.7實(shí)現(xiàn)比例導(dǎo)引的方法舉例a.

制導(dǎo)回路b.

導(dǎo)引頭回路c.

穩(wěn)態(tài)結(jié)果d.

兩種比例導(dǎo)引法的比例系數(shù)式(4-64)、(4-65)圖4-15圖4-16圖4-17圖4-18第24節(jié)(4min)(5min)(5min)(8min)(7min)(6min)(5min)(5min)第四章

導(dǎo)引彈道的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析§4-6三點(diǎn)法4.6.1雷達(dá)坐標(biāo)系a.

定義b.

與地面坐標(biāo)系的關(guān)系4.6.1導(dǎo)引關(guān)系方程a.

導(dǎo)引關(guān)系b.

實(shí)現(xiàn)方法舉例4.6.2運(yùn)動(dòng)學(xué)方程組a.

鉛垂面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方程b.

數(shù)值解法舉例4.6.3圖解法(8min)4.6.4導(dǎo)彈的轉(zhuǎn)彎速率a.

目標(biāo)機(jī)動(dòng)、導(dǎo)彈變速飛行式(4-88)、(4-89)b.

目標(biāo)水平等速直線、導(dǎo)彈等速飛行式(4-91)、(4-92)4.6.5等法向加速度曲線a.

引出極坐標(biāo)曲線f(RM,M)=0b.

等加速度曲線族、主梯度線c.

三種典型彈道4.6.6攻擊禁區(qū)(5min)a.

由可用法向過載折合成等加速度曲線2b.

兩條極限彈道c.

允許的發(fā)射角4.6.7優(yōu)缺點(diǎn)分析(5min)a.

技術(shù)實(shí)施b.

通視條件c.

彈道特性d.

動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償圖4-19圖4-20圖4-25圖4-24(4-88)(4-89)(4-91)(4-92)圖4-26圖4-27第25節(jié)(5min)(5min)(25min)(10min)第四章

導(dǎo)引彈道的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析§4-7前置量法問題：平行接近法和追蹤法的速度矢量指向？4.7.1“前置”釋義4.7.2前置量法a.

導(dǎo)引關(guān)系方程(1)

命中點(diǎn)的兩個(gè)條件(2)

函數(shù)C的推導(dǎo)b.

相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程(4-96)c.

導(dǎo)彈的轉(zhuǎn)彎速率(1)

由式(4-96)之第二式求導(dǎo)，引出的表達(dá)式(4-97)(2)

對(duì)導(dǎo)引關(guān)系方程(4-95)求導(dǎo)，引出命中點(diǎn)處的(4-101)(3)

式(4-101)分析，與式(4-89)比較4.7.3半前置量法a.

三點(diǎn)法和前置法法的導(dǎo)引關(guān)系通式(4-102)b.

對(duì)(4-102)求一、二階導(dǎo)數(shù)，導(dǎo)出(4-105)前式c.

令Ａ=0.5，消除目標(biāo)對(duì)命中點(diǎn)處的的影響d.

優(yōu)缺點(diǎn)分析圖4-29圖4-30(4-96)Fig.4-1第26節(jié)(10min)(10min)(25min)圖像制導(dǎo)反坦克／反直升機(jī)導(dǎo)彈的彈道設(shè)計(jì)一、概述1.圖像制導(dǎo)原理a.

基本原理b.

圖像導(dǎo)引頭c.

兩種攻擊模式2.反坦克／反直升機(jī)的難點(diǎn)a.

前裝甲、復(fù)合裝甲b.

機(jī)動(dòng)性c.

貼地飛行和地面運(yùn)動(dòng)d.

視場(chǎng)與作用距離二、典型彈道方案1.拋射彈道2.平飛俯沖彈道3.方案比較

a.落角與距離

b.最小射程

c.需用過載

d.搜索區(qū)域與目標(biāo)重選

e.發(fā)射角與飛行方案

f.彈道的兼容性

g.射速4.基本結(jié)論結(jié)構(gòu)示意圖Fig.JZ1-1現(xiàn)繪現(xiàn)繪Fig.JZ1-2投影示意第27節(jié)(15min)(20min)(10min)圖像制導(dǎo)反坦克／反直升機(jī)導(dǎo)彈的彈道設(shè)計(jì)三、平飛高度1.平飛高度與地面視場(chǎng)

a.地面視場(chǎng)

b.給定條件下的最大地面視場(chǎng)

c.最大地面視場(chǎng)面積與平飛高度的關(guān)系

d.地面視場(chǎng)縱深與平飛高度的關(guān)系

e.目標(biāo)穿越視場(chǎng)時(shí)間與平飛高度的關(guān)系2.擊頂落角對(duì)高度的要求a.30落角的由來b.最小轉(zhuǎn)彎半徑與俯沖、轉(zhuǎn)比條件c.最小轉(zhuǎn)比距離d.最小平飛高度四、爬升方案設(shè)計(jì)1.典型的控制規(guī)律2.對(duì)爬升方案的要求3.爬升段與平飛段的連接

a.基本方案

b.參數(shù)選擇

c.方案優(yōu)化4.方案實(shí)現(xiàn)Fig.JZ1-3Fig.JZ1-5Fig.JZ1-4Fig.JZ1-6Fig.JZ1-7Fig.JZ1-8Fig.JZ1-9Fig.JZ1-10Fig.JZ1-11Fig.JZ1-12第28節(jié)(15min)(10min)(15min)(5min)第五章導(dǎo)彈動(dòng)態(tài)特性的研究方法§5-1概述5.1.1“瞬時(shí)平衡”與實(shí)際過程的差別

a.假設(shè)回顧

b.力矩平衡問題

c.制導(dǎo)系統(tǒng)慣性

d.干擾

e.與設(shè)計(jì)值的偏差5.1.2動(dòng)態(tài)特性分析a.動(dòng)態(tài)特性分析(質(zhì)點(diǎn)系、力矩)b.研究?jī)?nèi)容

(1)穩(wěn)定性

(2)操縱性5.1.3導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)

a.導(dǎo)引系統(tǒng)

b.控制系統(tǒng)

c.自主制導(dǎo)的特點(diǎn)

d.導(dǎo)彈在制導(dǎo)回路中的地位

e.導(dǎo)彈的輸入與輸出

f.彈體與制導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的互補(bǔ)5.1.4干擾

a.折算成舵偏角

b.經(jīng)常作用干擾

c.瞬時(shí)作用干擾圖6-1第29節(jié)(10min)(15min)(5min)(1min)(14min)§5-2導(dǎo)彈擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的研究方法5.2.1基本概念

a.未擾動(dòng)(基準(zhǔn))彈道與未擾動(dòng)(基準(zhǔn))運(yùn)動(dòng)

b.擾動(dòng)彈道與擾;動(dòng)運(yùn)動(dòng)5.2.2研究方法(8min)

a.

數(shù)值積分非線性、解析解、特解、普遍性

b.小擾動(dòng)法(1)簡(jiǎn)化、解析解、工程精度(2)線性與非線性對(duì)立統(tǒng)一(化圓為直)(3)基于小擾動(dòng)的線性化(4)偏量方程的意義5.2.3經(jīng)典與現(xiàn)代a.

經(jīng)典控制理論單I/O、傳函、根軌跡法和頻率響應(yīng)法、頻域b.

現(xiàn)代控制理論狀態(tài)變量、狀態(tài)空間法、時(shí)域§5-3導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)方程組的線性化5.3.1線性化對(duì)象式(2-65)，除去所有控制關(guān)系方程5.3.2微分方程組線性化的方法

a.說明方程組Ａ各項(xiàng)

b.取Ａ中任一方程減去其未擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)得Ｄ

c.Ｄ變形后得Ｅ

d.將Ｆ(Ｘ)在Ｘ０處展成冪級(jí)數(shù)Ｆ

e.F變形成F(X)表達(dá)式Ｇ

f.類似處理得Ｈ

g.略去高階小量得Ｉ或Ｊ

h.方程釋義現(xiàn)繪(2-65)第30節(jié)(10min)(5min)(10min)(5min)(5min)(10min)第五章導(dǎo)彈動(dòng)態(tài)特性的研究方法§5-3導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)方程組的線性化5.3.3空氣動(dòng)力和力矩表達(dá)式的線性化

a.總論：具體情況具體分析

b.面對(duì)稱、軸對(duì)稱的表達(dá)式(6-12)、(6-13)

c.導(dǎo)數(shù)值的求取點(diǎn)

d.由Ｇ式求氣動(dòng)力、力矩的偏量(6-15)~(6-20)

e.偏導(dǎo)數(shù)表達(dá)式(6-21)~(6-27)5.3.4運(yùn)動(dòng)方程組的線性化

a.線性化假設(shè)(1)基本假設(shè)(小擾動(dòng))(2)側(cè)向運(yùn)動(dòng)參數(shù)、操縱機(jī)構(gòu)偏轉(zhuǎn)角為小量(3)縱向參數(shù)對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)為小量(4)偏導(dǎo)數(shù)Ｘ為小量(5)忽略結(jié)構(gòu)、大氣和質(zhì)心坐標(biāo)參數(shù)偏量的影響

b.以(2-65)第二方程為例(1)對(duì)比公式(2)判斷參變量(3)套用公式(4)略去高階小量(5)方程各項(xiàng)釋義

c.先忽略高階小量，再線性化

d.線性化最終結(jié)果(1)通式(6-39)(2)軸對(duì)稱式(6-40)(3)定態(tài)飛行與方程性質(zhì)(4)變量與系數(shù)5.3.5課堂練習(xí)(線性化第三質(zhì)心動(dòng)力學(xué)方程)(6-12)(6-13)(6-39)第31節(jié)

(15min)(10min)(20min)第五章導(dǎo)彈動(dòng)態(tài)特性的研究方法§5-4擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的分解5.4.1分解結(jié)果

縱向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)(6-41)、側(cè)向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)(6-42)5.4.2導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)的分解和擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的分解對(duì)比

a.回顧導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)的分解情況

b.縱、側(cè)向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)存在的條件(控制無交叉)

c.分解條件

(1)存在縱向?qū)ΨQ面

(2)運(yùn)動(dòng)參數(shù)對(duì)其未擾動(dòng)值的偏量足夠小

(3)未擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)中，側(cè)向參數(shù)及縱向參數(shù)對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)足夠小

d.分解的意義§5-5系數(shù)凍結(jié)法5.5.1擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程的變系數(shù)問題5.5.2典型彈道與特征點(diǎn)研究方法5.5.3“系數(shù)凍結(jié)法”釋義

在特征點(diǎn)附近，未擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的(1)

運(yùn)動(dòng)參數(shù)(2)

氣動(dòng)參數(shù)(3)

結(jié)構(gòu)參數(shù)(4)制導(dǎo)系統(tǒng)參數(shù)

固定不變(凍結(jié))，結(jié)果：擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程各偏量之系數(shù)被凍結(jié)5.5.4幾點(diǎn)說明a.有效性b.短時(shí)效性c.近似性§5-6導(dǎo)彈穩(wěn)定性和操縱性的概念5.6.1導(dǎo)彈彈體動(dòng)態(tài)特性概述

干擾、操縱機(jī)構(gòu)偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性5.6.2穩(wěn)定性

a.導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定與否的一般描述

b.初始擾動(dòng)后各偏量的變化取決于什么？(彈體、控制系統(tǒng))

c.導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的確切描述

d.導(dǎo)彈彈體的穩(wěn)定性與導(dǎo)彈系統(tǒng)的穩(wěn)定性

e.導(dǎo)彈的穩(wěn)定性與靜穩(wěn)定性5.6.3操縱性

a.基本描述

b.擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程解的構(gòu)成

c.操縱機(jī)構(gòu)的三種典型偏轉(zhuǎn)方式(1)單位階躍(響應(yīng)強(qiáng)烈、超調(diào)量大)(2)諧波偏轉(zhuǎn)(頻率特性、跟隨性)(3)脈沖偏轉(zhuǎn)(6-41)(6-42)第32節(jié)(20min)(25min)第六章導(dǎo)彈彈體縱向動(dòng)態(tài)特性分析§6-1縱向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程組6.1.1縱向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程組的簡(jiǎn)化

a.獨(dú)立x、y的方程(7-1)

b.對(duì)方程進(jìn)行和變量編號(hào)

c.系數(shù)符號(hào)化

d.最后形式(7-2)

e.引出動(dòng)力系數(shù)6.1.2動(dòng)力系數(shù)的物理意義

a.口訣

b.幾個(gè)重要的動(dòng)力系數(shù)a24、a22、a25、a34、a35、a33

c.動(dòng)力系數(shù)如何確定6.1.3擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程組的矩陣表示

a.引入動(dòng)力系數(shù)矩陣Ｌ

b.運(yùn)動(dòng)方程的矩陣式

c.矩陣式各部作用與動(dòng)態(tài)特性研究的主要內(nèi)容(7-1)表(7-1)表(7-2)(7-2)(7-14)(7-15)第33節(jié)(5min)(25min)(15min)第六章導(dǎo)彈彈體縱向動(dòng)態(tài)特性分析§6-2自由擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的一般特性6.2.1自由擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程組(7-16)6.2.2特征方程及其根

a.特征方程：式(7-16)導(dǎo)數(shù)形式變量化，令其行列式為零即得

b.特征方程展開式(7-20)

c.特征方程根與(7-16)解的關(guān)系

d.通解表示為特解之和

e.特征方程根的幾種形式(1)

四實(shí)根(正負(fù)根對(duì)應(yīng)的特解與通解)(2)

兩實(shí)根加一對(duì)共軛復(fù)根(復(fù)根對(duì)應(yīng)的解、實(shí)部與虛部)

(特解與通解)(3)

兩對(duì)共軛復(fù)根(解的組成)

f.特征方程根與運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的綜述

g.舉例6.2.3穩(wěn)定性準(zhǔn)則

a.霍氏準(zhǔn)則

b.低階判據(jù)

c.舉例

第34節(jié)(5min)(18min)(10min)(12min)第六章導(dǎo)彈彈體縱向動(dòng)態(tài)特性分析§6-2自由擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的一般特性6.2.4飛行彈道的穩(wěn)定性

a.獨(dú)立的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)偏量方程(7-31)

b.彈道偏量的積分式(7-32)

c.彈體穩(wěn)定與彈道偏離§6-2自由擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的一般特性6.2.5振蕩周期與衰減程度

a.振蕩周期

b.振蕩衰減程度的幅值－時(shí)間準(zhǔn)則

c.振蕩衰減程度的周期－幅值準(zhǔn)則(只適用于周期運(yùn)動(dòng))6.2.6長(zhǎng)、短周期運(yùn)動(dòng)

a.表7-3數(shù)據(jù)總結(jié)

b.表7-3運(yùn)動(dòng)總結(jié)6.2.7特征方程根的近似計(jì)算

a.林氏法

b.近似求根法

(1)原理

(2)方法：大根取前三項(xiàng)，小根取后三項(xiàng)表7-3(7-23)(7-27)(7-28)第35節(jié)(15min)(10min)(20min)第六章導(dǎo)彈彈體縱向動(dòng)態(tài)特性分析§6-3縱向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)階段6.3.1自由擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程解的系數(shù)

a.列出(7-23)、(7-27)和(7-28)快、慢衰減對(duì)應(yīng)的系數(shù)

b.總述系數(shù)的作用6.3.2解的系數(shù)

a.速度偏量

快衰減項(xiàng)系數(shù)＜＜慢衰減項(xiàng)系數(shù)

b.、的系數(shù)(快、慢項(xiàng)系數(shù)相當(dāng))

c.攻角偏量的系數(shù)(以快為主)6.3.3實(shí)例分析

a.例述

b.自由擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的解(P.191)

c.擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)圖

d.長(zhǎng)、短周期半衰期

e.解的系數(shù)比較

f.擾動(dòng)初期運(yùn)動(dòng)圖

g.兩個(gè)階段圖(7-2)圖(7-3)第36節(jié)(10min)(10min)(10min)(15min)第六章導(dǎo)彈彈體縱向動(dòng)態(tài)特性分析§6-3縱向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)階段6.3.4物理原因

a.總論：旋轉(zhuǎn)慣性小、力矩大；平移慣性大、力小

b.擾動(dòng)初期切向加速度和角加速度偏量驗(yàn)證(絕對(duì)值與相對(duì)值)

c.初期特點(diǎn)：轉(zhuǎn)動(dòng)＞＞平動(dòng)6.3.5靜穩(wěn)定彈擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的初期過程

a.干擾大力矩彈轉(zhuǎn)(阻尼，很快結(jié)束)力矩平衡

b.Ｖ微變，０、和不０，未達(dá)到力平衡

c.進(jìn)入長(zhǎng)周期運(yùn)動(dòng)，Ｖ、和緩變，、微變6.3.6分解小結(jié)

a.長(zhǎng)、短周期

b.相對(duì)獨(dú)立性

c.各階段主要偏量6.3.7短周期運(yùn)動(dòng)方程組

a.研究短周期運(yùn)動(dòng)的意義

b.簡(jiǎn)化的深入(忽略Ｖ變化的合理性)

c.簡(jiǎn)化結(jié)果(7-56)

d.方程組的適用范圍Ｗ(7-56)第37節(jié)(20min)(25min)第六章導(dǎo)彈彈體縱向動(dòng)態(tài)特性分析§6-3縱向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)階段6.3.8式(7-56)的特征方程及其根(15min)

a.特征方程

b.與含Ｖ的求解結(jié)果相比：表(7-4)6.3.9短周期運(yùn)動(dòng)的進(jìn)一步簡(jiǎn)化

a.重力

(1)對(duì)的影響范圍

(2)a33與a34的比較(公式與數(shù)值)(3)問題：為什么Y>>G?

(4)彈道式導(dǎo)彈

(5)a33與a35的比較(公式與數(shù)值)

(6)第二方程的最終形式(7-59)

b.最終簡(jiǎn)化結(jié)果(7-60)

c.特征方程根之比較：表(7-4)表(7-4)表(7-4)第38節(jié)(10min)(15min)(20min)第六章導(dǎo)彈彈體縱向動(dòng)態(tài)特性分析§6-4導(dǎo)彈彈體傳遞函數(shù)6.4.1縱向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的傳遞函數(shù)

方法：主行列式→伴隨行列式→傳函6.4.2短周期縱向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的傳遞函數(shù)

傳遞系數(shù)、時(shí)間常數(shù)、其它輸入§6-5操縱機(jī)構(gòu)階躍偏轉(zhuǎn)時(shí)縱向動(dòng)態(tài)特性分析6.5.1穩(wěn)定性分析a.

重力的影響b.

動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的極限條件

第39節(jié)(20min)(15min)(10min)§6-5操縱機(jī)構(gòu)階躍偏轉(zhuǎn)時(shí)縱向動(dòng)態(tài)特性分析6.5.1穩(wěn)定性分析c.

產(chǎn)生振蕩過渡過程的條件d.

振蕩運(yùn)動(dòng)的衰減特性6.5.2操縱機(jī)構(gòu)階躍偏轉(zhuǎn)時(shí)的過渡過程6.5.3導(dǎo)彈的傳遞系數(shù)a.

導(dǎo)彈傳遞系數(shù)的表達(dá)式及其簡(jiǎn)化b.

傳遞系數(shù)的物理意義c.

傳遞系數(shù)與飛行速度、速度及質(zhì)心位置等關(guān)系

第40節(jié)(10min)(20min)(10min)(5min)§6-5操縱機(jī)構(gòu)階躍偏轉(zhuǎn)時(shí)縱向動(dòng)態(tài)特性分析6.5.4過渡過程時(shí)間無量綱時(shí)間導(dǎo)彈固有頻率6.5.5最大偏差和超調(diào)量最大偏差和超調(diào)量表達(dá)式過載超調(diào)量相對(duì)阻尼系數(shù)*§6-6導(dǎo)彈彈體的頻率特性諧波輸入下的通解與特解幅頻特性與相頻特性*§6-7典型彈道與特征點(diǎn)的選擇典型彈道的選擇特征點(diǎn)的選擇

第41節(jié)(5min)(15min)(10min)(5min)(5min)(5min)第七章導(dǎo)彈彈體側(cè)向動(dòng)態(tài)特性分析§7-1側(cè)向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程組a.

側(cè)向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程組b.

動(dòng)力系數(shù)c.

方程的簡(jiǎn)化d.

特征方程與根e.

常見通解形式f.

典型擾動(dòng)曲線

第42節(jié)(10min)