[发明专利]多系统协调设计的低成本制导火箭弹增程设计方法及系统

说明书

本发明公开了一种多系统协调设计的低成本制导火箭弹增程设计方法及系统，涉及制导火箭弹技术领域，该方法包括基于射程需求进行多约束条件下的增程飞行轨迹设计，并以当前发动机系统方案为基础优化飞行轨迹形式；判断当前发动机系统方案是否满足设计增程飞行轨迹的需求：若是，则以当前发动机系统方案为基础进行增程飞行轨迹设计；若否，则进行发动机能力优化提升，得到改进后的新发动机系统方案后并以新发动机系统方案为基础进行增程飞行轨迹设计。本发明能够在不改变原有火箭弹发射方式、不大幅增加成本的前提下实现火箭弹射程能力提升。

技术领域

本发明涉及制导火箭弹技术领域，具体涉及一种多系统协调设计的低成本制导火箭弹增程设计方法及系统。

背景技术

制导火箭弹是一种依靠火箭动力发射，将战斗部快速投送到目标区域以实现对人员、火器装备、防御工事等目标进行有效杀伤的攻坚拔点式武器，与传统的战术地地导弹武器装备相比，具有成本低、操作简单、火力反应时间快等优点而备受青睐。目前国际主流火箭弹射程约几十至百余公里，但是随着以无人机为代表的一系列战场中近距快速侦察与打击技术的出现与发展，现有火箭弹装备的射程与火力快速投送优势已不再突出，面临的战场生存环境也更加严酷。考虑到火箭弹具有大批量装备、成体系作战的特点，直接采用新装备并全部淘汰现有装备在经济成本、部队战力形成时间成本等方面都是不可接受的。因此，为了保证火箭弹武器装备在日益复杂的战场环境中仍然能够发挥远程精确打击的火力投送优势，基于现有火箭弹装备进行能力提升，实现火箭弹装备增程便成为了迫切而现实的需求。

从目前研究发展的现状和趋势来看，实现火箭弹增程提升的主要方法有增大发动机总能量、改良火箭弹结构和优化飞行轨迹三类。增加发动机总能量是最常用的方法，该方法直接提供实现更远射程所需的更多能量，但通常伴随着弹体长度或弹身直径尺寸的增加，造成全弹外形布局和质量特性的改变，对原有方案改动程度大，而且改进后的方案通常也难以适配原有装备体系，既需要投入额外成本改进配套装备，又不利于快速形成战斗力；改良火箭弹结构的方法通常是增加弹翼或弹体-级间分离装置，用以改良气动特性和操稳特性以促进射程提升，但这种方法并未提升火箭弹拥有的总能量，不仅增程效果有限，还提升了结构的复杂性，对火箭弹的成本和可靠性要求提出了挑战；优化飞行轨迹方法通过调整飞行过程中姿态实现减阻增升，增大射程，但这种方法本质上并未改变火箭弹所拥有的总能量，并可能导致火箭弹控制执行机构偏向工作极限，不仅增程效果有限，还限制了火箭弹的机动能力。

综上可知，目前主要的火箭弹增程技术都存在着一定的不足，无法较好的兼顾增程效果和增程设计所需的成本代价。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种多系统协调设计的低成本制导火箭弹增程设计方法及系统，能够在不改变原有火箭弹发射方式、不大幅增加成本的前提下实现火箭弹射程能力提升。

为达到以上目的，本发明提供的一种多系统协调设计的低成本制导火箭弹增程设计方法，具体包括以下步骤：

基于射程需求进行多约束条件下的增程飞行轨迹设计，并以当前发动机系统方案为基础优化飞行轨迹形式；

判断当前发动机系统方案是否满足设计增程飞行轨迹的需求：

若是，则以当前发动机系统方案为基础进行增程飞行轨迹设计；

若否，则进行发动机能力优化提升，得到改进后的新发动机系统方案后并以新发动机系统方案为基础进行增程飞行轨迹设计。

在上述技术方案的基础上，所述进行发动机能力优化提升，得到改进后的新发动机系统方案后并以新发动机系统方案为基础进行增程飞行轨迹设计，具体步骤包括：

进行发动机能力优化提升，得到改进后新发动机系统方案，进行多约束条件下的增程飞行轨迹设计，并以新发动机系统方案为基础优化飞行轨迹形式；

判断新发动机系统方案是否满足设计增程飞行轨迹的需求：