不同动力型式的巡飞弹总体参数对比分析

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1、2016年8月第42卷第8期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsAugust2016V01．42No．8http：ffbhxb．buaa．edu．on、buaa@buaa．edu．cnDOI：10．13700／j．bh．1001—5965．2015．0490不同动力型式的巡飞弹总体参数对比分析郝峰1’2，昌敏2，唐硕1’4(1．西北工业大学航天学院，西安710072；2．西安现代控制技术研究所，西安710065)摘要：动力系统选型是影响巡飞弹战技指标中的航时、巡飞速度、航程以及任务载荷重量

2、系数的关键因素之一。基于能量守恒推导出电动力螺旋桨、活塞式螺旋桨动力与喷气式动力3类动力型式的巡飞弹总体参数估算公式，利用敏度分析的思想逐个研究各动力型式性能参数对巡飞弹战技指标的影响程度与影响规律，并从能源供给的角度对比3类动力型式所用燃料的等效比能量特性，梳理出影响各动力型式差异的根源，为巡飞弹顶层设计阶段的动力系统与作战使用之间适配选型提供有效的指导原则。关键词：巡飞弹；动力系统；总体参数；敏度；分析中图分类号：V221．8；TB553文献标识码：A文章编号：1001-5965(2016)08—1612-07巡飞弹是小型无人机技术和传统导弹技术的有机结合，能在目标区域上方巡

3、弋飞行，执行侦察与毁伤评估、精确打击、中继通信和空中警戒等作战任务¨。3]。巡飞弹属于一类固定翼飞行器，从总体参数设计角度来看，与小型无人机相似。巡飞弹一般采用长航时巡飞动力系统，巡飞时间通常在10min以上，甚至可长达数小时。例如，美国的LAM、LOCASS和以色列的Delilah均采用微型涡喷发动机；英国的FireShadow、以色列的Harpy、德国的TaiFun和美国的LOCPAD、Quick·look、Dominator均采用活塞式螺旋桨发动机；美国的Switchblade、WASP、以色列的SKYLARK系列、韩国的DevilKiller和意大利的Horus均采用直流

4、无刷电动发动机(由螺旋桨或者涵道风扇产生推力)；俄罗斯的R．90巡飞子弹药采用脉动喷气发动机H41。从能量来源与推力产生机理来看，巡飞弹的动力型式可分为3类：活塞式螺旋桨动力系统、喷气式动力系统(微型涡喷与脉冲喷气)与电动力系统(螺旋桨推进与涵道推进)。重量估算是开展巡飞弹总体设计最为关键的第一步，而动力系统选型是影响巡飞弹战技指标的关键因素之一。在总体参数设计方法方面，Raymer旧1面向传统燃油动力飞机推导出一种总体参数确定方法，被广泛使用；刘斌等一1推导了一种小型电动无人机总体参数设计方法；康桂文等¨叫从飞行性能角度提出了一种超轻型电动飞机的电动力系统的参数匹配方法。但是，

5、上述研究的重点均是某类动力型式飞机，没有同时针对活塞式螺旋桨动力系统、喷气式动力系统与电动力系统的固定翼飞机发展一套通用的设计方法，没有对比分析这3类动力型式飞机总体参数的差别，也没有归纳出顶层设计阶段动力型式设计指导原则。因此，本文将以能量供给平衡为基础，推导出适用于3类动力型式巡飞弹的总体参数控制方程，包括动力系统重量系数及其燃料重量系数的表达式，对比分析不同动力型式下巡飞弹的航时、巡飞速度、航程以及任务载荷重量系数变化规律，总结出不同动力型式与不同作战使用的适配性规律，为巡飞弹总体参数顶层设计与动力系统选型提供参考。收稿日期：2015-07-20；录用日期：2015-09-

6、25；网络出版时间：2015-11-2019：16网络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detail／11．2625．V．20151120．1916．001．html}通讯作者：Tel．：029-88492788E-mail：stang@nwpu．edu．cn引用格式：郝蜂，昌敏，唐硕．不周动力型式的巡飞弹总体参数对比分析fJJ．北京航空航天大学学报，2016，42(8)：1612—1618．HAOF，CHANGM，TANGS．Comparativeanalysisonprimaryparametersofloiteringmunitionsofdifferentpr

7、opulsionsystemsfJJ．JournalofBeqingUniversityofAeronauticsandAstronautics，2016，42(8)：1612—1618(inChinese)．第8期郝峰，等：不同动力型式的巡飞弹总体参数对比分析16131总体参数控制方程1．1发射质量估算巡飞弹的发射总质量m。可以表示为mo=m。lruI+mp+m。+m。。。+mpld(1)式中：m。。。为巡飞弹结构质量，包括弹身、弹翼及其折叠机构等；m。为巡飞弹动力系统质量；m