《气动稳定无控火箭设计》

第一章　绪言1

第二章　大气数据2

2-1　绪言2

2-2　大气特性2

2-2.1　大气密度、温度和压力2

2-2.2　高空风2

2-2.3　低空风3

2-2.4　地区性年度和季节性密度模型4

参考文献5

第三章　系统设计25

3-1　概述25

3-2　火箭分类25

3-2.1　军用火箭系统25

3-2.1.1　炮兵火箭25

3-2.1.2　步兵火箭25

3-2.1.3　防空火箭25

3-2.2.1　概述26

3-2.2　研究火箭系统26

3-2.2.2　气象火箭26

3-2.1.4　装甲火箭26

3-2.1.7　支援火箭26

3-2.1.5　航空火箭26

3-2.2.3　高空探空火箭27

3-2.2.4　卫星火箭27

3-2.2.5　抛射火箭27

3-3　工作方式27

3-3.1 概述27

3-3.2　地对地火箭27

3-3.3　地对空火箭27

3-3.4　空对空火箭27

3-4.2.1　单轨28

3-4.2　轨式发射架28

3-4.1　概述28

3-4　发射方法28

3-3.7　面或空对水下火箭28

3-3.6　水下对空火箭28

3-3.5　空对地火箭28

3-4.2.2 多轨29

3-4.2.3　螺旋导轨29

3-4.3　管式发射架29

3-4.3.1　单管式29

3-4.3.2　多管式29

3-4.3.3　开管式29

3-4.3.4　闭管式29

3-4.3.5　限流（半闭）式30

3-4.3.6　旋膛式发射管30

3-4.4　其它型式的发射架30

3-4.5　改型设计30

3-4.5.1 自旋30

3-4.5.2　预旋，自动动力对准（PADA）30

3-4.6　运输方法31

3-4.5.3　沿直轨旋转（SOSR）31

3-5　系统部件32

3-5.1　概述32

3-5.2　火箭32

3-5.2.1　战斗部32

3-5.2.2　发动机33

3-5.2.3　结构34

3-5.3　发射架36

3-5.4　辅助设备36

3-6　方案选择37

3-6.1　要求37

3-6.2　约束条件37

3-6.3　参数37

3-7.6　性能评估38

3-7.5　结构38

3-7.4　动力学38

3-7.3　气动力38

3-7.1　战斗部38

3-7　初步设计38

3-6.4　系统选择38

3-7.2　推进系统38

3-7.7　辅助装置39

3-8　设计优化39

3-9　系统综合39

3-10　试验方法40

3-10.1　静态试验40

3-10.2　飞行试验40

3-10.3　结构试验41

3-10.4　气动力试验41

3-10.5　环境试验41

3-11　经济效果41

第四章　性能参数42

符号表42

4-1　序言43

4-2　性能参数43

4-2.1　性能系数43

4-2.2　推进系统系数43

4-2.3　气动力因素44

4-3　近似方法和适用的方程44

4-3.1　速度计算44

4-3.1.1　间接射击系统44

4-3.1.2　直接射击火箭46

4-3.1.3　探空火箭46

4-3.2　火箭发动机参数计算46

4-3.2.1 比冲和助推器质量比46

4-3.2.2　推进剂重量百分数46

4-4.2　性能参数49

4-4.1.2　能量控制方法49

4-4.1.1　弹道曲线49

4-4.1　输送方法49

4-3.3　提要49

4-3.2.3　增长系数49

4-4　间接射击系统的性能参数49

4-5　直接射击系统的性能参数54

4-5.1　输送方式54

4-5.1.1　弹道曲线54

4-5.1.2　能量控制方法54

4-5.2　性能参数54

4-6　探空火箭的性能参数57

4-6.1　输送方法57

4-6.1.1　弹道曲线57

4-6.1.2　能量控制方法57

4-6.2　性能参数58

4-7.1　输送方法59

4-7.1.1　弹道曲线59

4-7　地对空火箭的性能参数59

4-7.1.2　能量控制方法60

4-7.2　性能参数60

4-8　数值例题62

第五章　发动机65

符号表65

5-1　概述66

5-2　喷管68

5-2.1.1　理想流动69

5-2.1　热力学关系69

5-2.1.2　实际流动71

5-2.2　喷管的形状74

5-2.3　喷管的侵蚀74

5-3　推进剂74

5-3.1 装药74

5-3.1.1　化学成分74

5-3.1.2　几何形状75

5-3.2　点火76

5-3.1.4　侵蚀76

5-3.1.3　燃速76

 5-3.3　装配77

5-4　内弹道77

5-5　固体火箭发动机的模拟78

5-6　试验80

参考文献81

第六章　结构82

符号表82

6-1 概述83

6-2　重量与平衡86

6-2.1　质量和重心位置的计算86

6-2.2　赤道惯量86

6-2.3　极惯量89

6-3　载荷92

6-3.1　运输及操作载荷92

6-3.2　飞行载荷93

6-4　应力95

6-4.1　梁95

6-4.2　支柱96

6-4.3　压力容器98

6-4.4　平板98

6-4.5　连接99

6-6.1　概述101

6-6　加热101

6-6.1.1　传导热的传输101

6-5　安全系数101

6-6.1.2　辐射热的传输102

6-6.1.5　瞬态热传输103

6-6.1.4　总热传输103

6-6.2　燃烧室加热103

6-6.1.3　对流热的传输103

6-6.3　排出气流加热104

6-6.4　气动摩擦加热105

6-7　试验105

参考文献106

第七章　密集度107

符号表107

7-1　序言108

7-2　误差源的定义108

7-3.1　与速度误差有关的设计因素109

7-3.2　与角偏差有关的设计因素109

7-3　影响密集度的设计因素109

7-3.2.1　气动力稳定性的影响110

7-3.2.2　风的影响110

7-3.2.3　推力偏心的影响111

7-3.2.4　低速旋转的影响112

7-3.2.5　减少偏差对最佳σ的影响113

7-4　发射前的误差114

7-4.1　瞄准误差114

7-4.2　气象条件变化产生的误差115

7-5　角偏差的计算115

7-6　发射阶段的误差117

7-6.1 角速度118

7-6.2　平移速度119

7-7　主动段误差121

7-7.1　非旋转火箭121

7-6.3　动不平衡121

7-7.2　减少偏差的方法125

7-7.2.1　常转速125

7-7.2.3 缓慢、均匀、减速旋转（SUDS）127

7-7.2.4 旋转－反向（Spin-Buck）127

7-7.2.2　等转动加速度127

7-7.2.5 预旋，自动动力对准（PADA）131

7-8.2　误差源132

7-8.1　作用在弹丸上的力132

7-8.2.1 风造成的误差132

7-8　被动段误差132

7-7.2.6　变加速度132

7-8.2.3　非标准条件133

7-8.2.4　尾翼不对称133

7-8.2.2　阻力变化133

7-8.3　偏差的计算134

7-8.2.8　引爆误差134

7-8.3.1　发射误差134

7-8.3.1.1　瞄准不正确134

7-8.2.7　弹道弯曲134

7-8.2.6　动不平衡134

7-8.2.5　静不平衡134

7-8.3.2.1　风136

7-8.3.2　主动段误差136

7-8.3.2.2　推力偏心136

7-8.3.1.2　不正确发射136

7-8.3.2.3　比冲的变化137

7-8.3.3.1　密度138

7-8.3.3.2　弹道风138

7-8.3.3　被动段误差138

7-8.3.4　结果列表144

7-8.3.5　附加参考曲线144

7-8.3.3.3　弹道系数144

7-9　统计方法167

7-9.1　一个误差源时偏差的表示法167

7-9.1.2　标准偏差168

7-9.1.3　或然误差168

7-9.1.1　方差168

7-9.2　若干误差源时偏差的表示法169

7-10　密集度计算170

7-10.1 距离或然误差（RPE）170

7-9.3 图7-42和图7-43的应用170

7-10.3 圆或然误差（CPE）171

参考文献171

7-10.2 方向或然误差（DPE）171

第八章　空气动力学173

符号表173

8-1　一般设计原理175

8-2.1　回转体176

8-2.1.1　带头部的圆柱体176

8-2　火箭的稳定特性176

8-2.1.2　船尾部186

8-2.1.3　圆锥形稳定裙式弹尾部187

8-2.1.4　超口径头部外形190

8-2.2　尾翼190

8-2.3　环状尾翼200

8-2.4　全弹外形的稳定性203

8-2.4.1　概述203

8-2.4.2　尾翼－弹身的干扰205

8-2.4.3　尾翼－尾翼的干扰211

8-2.4.4　实例计算表格212

8-3.1　波阻214

8-3.1.1　头部波阻214

8-3　阻力214

8-3.1.2　船尾部波阻216

8-3.1.3　稳定裙波阻218

8-3.1.4　尾翼波阻225

8-3.1.5　环翼波阻225

8-3.2　摩擦阻力227

8-3.3.1 火箭喷射结束时回转体的底阻228

8-3.3.2　火箭喷射时回转体的底阻228

8-3.3　底部阻力228

8-3.3.3　尾翼底阻231

8-3.4.2　计算表格233

8-3.4.1　尾翼干扰影响233

8-4　气动力试验233

8-3.4　全弹外形的阻力特性233

参考文献237

3-2.1.6　后勤火箭269