变后掠翼超远程制导炮弹方案弹道优化方法

摘要

为使超远程制导炮弹在全飞行空域中始终保持良好的气动特性，提升其最大射程与飞行效率，将变体飞行器技术应用于大口径超远程制导炮弹，设计了一种变后掠翼超远程制导炮弹的气动外形及变后掠翼方式，提出一种适配该类具有连续变后掠翼能力的超远程制导炮弹方案弹道优化方法。通过引入变形参数来描述炮弹尾翼后掠角的变化，构建变后掠翼超远程制导炮弹的纵向动力学模型，采用粒子群优化算法，以全弹升阻比最大为目标函数，在设定约束条件下优化获得制导炮弹的尾翼后掠外形与舵偏角方案。通过对变后掠翼超远程制导炮弹与尾翼后掠角为零的基准固定尾翼外形进行方案弹道对比仿真计算。结果表明：变后掠翼超远程制导炮弹可以根据弹丸飞行速度连续改变尾翼后掠角，改变炮弹飞行时的空气阻力与升力，使炮弹在弹道滑翔段始终拥有良好的升阻比特性；相较于基准固定外形制导炮弹，采用变后掠翼的制导炮弹射程提高了8.9%。研究方法为连续变后掠翼超远程制导炮弹的方案弹道优化设计提供了理论依据与参考。

关键词

变后掠翼 / 超远程制导炮弹 / 粒子群算法 / 弹道优化 / 连续变形