● 摘要
巡飞器是无人机技术和弹药技术有机结合的产物，是适应信息化作战条件的武器系统。本论文以某弹载巡飞器为研究对象，主要研究了巡飞器的气动性能和飞行控制系统的设计问题。论文首先采用SST k-ω二方程湍流模型，通过解耦求解雷诺平均 方程分别实现了对巡飞器无舵偏、有舵偏情况下湍流流场的数值模拟。先分析了其在无舵偏情况下，气动特性随迎角，侧滑角的变化情况。后分析了其在有舵偏情况下，在定迎角，定侧滑角时，气动特性随升降舵偏角，方向舵偏角，平尾差动偏角的变化情况。仿真结果表明,巡飞器采用充气式机翼后，具有很好的失速性能与较好的大迎角稳定性。而且，巡飞器在无副翼情况下，可以很好的实现滚转运动。其次，在前面数值仿真结果的基础上，通过数据拟合，得到了巡飞器线性化的气动模型。完善了巡飞器六自由度非线性动力学模型。在此模型的基础上，进行了巡飞器的配平和线性化解耦处理，得到了巡飞器的纵向和横侧向的状态空间方程。通过结合飞行品质规范，对巡飞器的稳定特性进行了分析。最后，基于PID控制理论，进行了巡飞器纵向系统和横侧向系统控制律的设计与仿真。仿真结果表明，本文设计的PID控制律是有效的，满足了控制精度要求。