● 摘要
本文主要研究战机发现后方敌机，迅速做出机动飞行，机载导弹带过载发射的分离安全性问题并对导弹大攻角转弯进行动态分析。导弹带过载发射为顺序离轨方式。通过对导弹所受基本载荷的分析，建立了导弹在导轨发射装置上的动力学和运动学模型，并以AIM-9X导弹为模型进行轨上运动仿真分析，防止发生弹架干涉，为空空导弹安全离轨提出参考解决方案。在离轨后的分离过程中，建立导弹与载机独立运动的动力学模型与运动学模型，应用刚体相对姿态运动分析法，分析相对运动，建立了导弹与载机的碰撞模型。根据导弹与载机之间的空间位置以及相对运动，分别确定出导弹和载机上容易发生碰撞的位置，给出了碰撞发生的判断条件，仿真计算分离过程中导弹与载机之间危险部分的最小距离。验证在所建模型中，导弹带过载发射与载机能够安全分离，最小距离快速算法的可靠性和计算精度较好。本文还建立导弹与载机安全分离后，导弹姿态动力学方程，通过线化姿态动力学方程得到AIM-9X导弹的弹体传递函数，对导弹越肩过程中各个特征点进行动态特性分析，研究导弹在越肩过程中的稳定性和操纵性，并设计三回路自动驾驶仪进行调节。本文还将虚拟现实技术应用到分离过程的仿真中，利用虚拟现实技术建立了导弹与载机的虚拟现实模型并将分离计算模型相结合，实现分离过程计算仿真的可视化。