考虑气动非线性的自旋飞行器锥形运动稳定性研究

项目名称： 考虑气动非线性的自旋飞行器锥形运动稳定性研究

项目编号： No.11202023

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 赵良玉

作者单位： 北京理工大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 锥形运动是自旋弹箭飞行器动不稳定的一种基本表现形式。目前，迫切需要在考虑气动非线性的情况下，建立直观的锥形运动稳定判据，揭示气动特性和弹体参数对其稳定域的影响规律。本项目以一类自旋弹箭飞行器为背景，围绕锥形运动稳定性问题展开深入研究。主要研究内容包括：（1）在考虑气动非线性的情况下，以攻角和侧滑角为状态变量，分别建立无控和有控自旋飞行器的锥形运动数学模型；（2）构建合适的李雅普诺夫函数，逐一推导无控和有控自旋弹箭锥形运动的解析式渐近稳定判据，研究系统参数对其稳定域的影响规律；（3）推导无控和有控自旋弹箭锥形运动的有限时间稳定条件，确定建立时间函数。研究过程中采用数值计算、半实物仿真等验证理论成果。在考虑气动非线性的情况下，形成一套针对锥形运动稳定性问题的研究体系。本项目是有关自旋弹箭飞行器动态稳定性的应用基础研究，研究成果有助于全面揭示锥形运动的产生机理，并可以指导同类飞行器的总体设计。

中文关键词： 自旋飞行器；锥形运动；稳定性；非线性；极限环

英文摘要： The dynamic instability of spinning rocket projectiles usually behaves as a coning motion.At present, in the case of considering aerodynamic nonlinearities, there is an urgent need to establish explicit stable criterion of coning motion,reveal the influen

英文关键词： spinning missile；coning motion；stability；nonlinearity；limit cycle