国之重器出版工程 野战火箭外弹道理论（精装）

　　本书综合考虑无控火箭有控火箭和部分新型弹种，较为系统地研究和介绍了野战火箭的外弹道理论，包括：零攻角时作用在火箭上的力和力矩、火箭质心运动微分方程组、火箭质心弹道求解、火箭刚体运动微分方程组、尾翼式低旋火箭的扰动运动和散布分析、高速旋转火箭的扰动运动和散布分析、起始扰动机理及优化、特殊情况下的锥摆运动、非制导尾翼火箭的能量控制与气动控制、制导火箭空间运动方程组、远程火箭高空弹道分析、大长细比火箭柔体弹道分析、火箭子母弹弹道分析、火箭末敏弹弹道分析、火箭巡飞弹弹道分析和野战火箭射表编制等内容，可为外弹道领域的教学科研人员提供参考。

　　刘怡昕，中国工程院院士，武器系统与运用工程专家，教授，博士生导师，享受首批国务院政府特殊津贴，兼任总装科技委兼职委员、中国兵工学会理事、中国军事科学学会理事等。长期从事国防科研和教学工作，在精确制导武器运用、炮兵模拟系统和检测器材研制、提高武器作战效能、人才培养等方面均取得了丰硕成果，特别是在武器运用与研制相结合方面做了大量开拓性工作，获***和军队级科技进步奖、技术发明奖及教学成果奖24项，指导了近百名博士、硕士、博士后及11名领军、拔尖人才，是国家有突出贡献的专家、全国优秀科技工作者、全国优秀教师、全军优秀共产党员，获专业技术重大贡献奖、育才金奖，是中共十四大代表和“创业在军营”英模报告团成员。出版《子母弹射击学与弹道学》《坦克自行火炮发射动力学》等著作20余部、主编教材10余部、发表学术论文300 余篇。李臣明，教授，军事装备学、作战指挥学双学科硕士研究生导师，现任陆军炮兵防空兵学院战役火箭炮教研室主任。长期从事陆军武器装备论证、研制和作战运用研究，是军队高层次科技 创新拔尖人才、首届“陆军教学科研标兵”、江苏省“333”高层次人才工程中青年领军人才，获国务院政府特殊津贴。出版《野战火箭技术与战术》等著作6部。获军队科技进步一等奖2项、二等奖3项、三等奖7项。

第 1章绪论
1．1野战火箭外弹道理论的发展历程
1．1．1外弹道学的发展历程
1．1．2火箭外弹道学的发展历程
1．2火箭外弹道学的研究任务
1．3火箭外弹道学的作用
1．4火箭外弹道学常用术语
1．5本书所采用的单位制
第 2章零攻角时作用在火箭上的力和力矩
2．1引言
2．2重力及重力加速度
2．3科氏惯性力及科氏加速度
2．4大气特性和炮兵标准气象条件
2．4．1大气分层
2．4．2空气状态方程和虚温
2．4．3我国炮兵标准气象条件
2．4．4空气阻力及空气阻力加速度
2．5推力及推力加速度
2．6非零攻角时作用于火箭的空气动力和力矩
2．6．1切向阻力
2．6．2升力
2．6．3翻转（稳定）力矩
2．6．4极阻尼力矩
2．6．5赤道阻尼力矩
2．6．6马格努斯力和马格努斯力矩
2．6．7尾翼导转力矩
2．7实现控制飞行的力和力矩
2．7．1控制飞行概述
2．7．2控制力和控制力矩
目录第3章火箭质心运动微分方程组
3．1基本假设和质心运动矢量方程
3．1．1基本假设
3．1．2弹丸质心运动的矢量方程
3．2火箭质心运动微分方程组
3．2．1描述弹丸质心运动的主要参量
3．2．2以时间t为自变量的直角坐标系内弹丸质心运动微分
方程组
3．2．3以时间t为自变量的自然（速度）坐标系内弹丸质心
运动微分方程组
3．2．4以射距离x为自变量的弹丸质心运动微分方程组
3．2．5以弹道高y为自变量的弹丸质心运动微分方程组
3．2．6以弹道弧长s为自变量的弹丸质心运动微分
方程组
3．2．7火箭弹质心运动微分方程组
3．3真空弹道特性
3．3．1真空弹道的确定性
3．3．2真空弹道的对称性
3．3．3平均弹道高
3．3．4最大射程角
3．3．5相对停留时间
3．3．6弹道刚性原理
3．3．7射程的修正公式
3．3．8全飞行时间修正公式
3．4空气弹道特性
3．4．1空气弹道的确定性
3．4．2最大射程角
3．4．3速度沿全弹道变化的特点
3．4．4空气弹道的非对称性
00第4章火箭质心弹道求解
4．1火箭弹道主动段解析解
4．1．1变量变换
4．1．2主动段终点诸元公式
4．2火箭弹道被动段解法
4．2．1分段解法
4．2．2虚速法
第5章火箭刚体运动微分方程组
5．1坐标系及其转换关系
5．1．1地面坐标系O-xyz
5．1．2理想弹道坐标系O-xiyizi
5．1．3速度坐标系O-x2y2z2
5．1．4第 一弹轴坐标系O-ξ1η1ζ1和第二弹轴坐标系
O-ξ2η2ζ2
5．1．5弹体坐标系O-ξηζ
5．2作用在刚体弹丸上的力和力矩
5．2．1重力
5．2．2有攻角时的空气动力和空气动力矩
5．2．3与自转和角运动有关的空气动力和力矩
5．2．4推力、喷管导转力矩和推力偏心力矩
5．3火箭刚体运动方程组的建立
5．3．1地面坐标系内六自由度刚体运动微分方程组
5．3．2降阶的刚体运动方程组——五自由度方程组
第6章尾翼式低旋火箭的扰动运动和散布分析
6．1用于扰动和散布分析的刚体弹道模型
6．1．1质心运动动力学方程
6．1．2弹丸角运动方程
6．2起始扰动引起的散布
6．2．1起始扰动引起的攻角和偏角
6．2．2起始扰动引起的散布
6．3推力偏心引起的散布
6．3．1推力偏心引起的攻角和偏角
6．3．2影响散布的因素
6．4风引起的散布
6．4．1垂直风引起的攻角和偏角
6．4．2风引起的角散布
6．5动不平衡引起的散布
第7章高速旋转火箭的扰动运动和散布分析
7．1概述
7．2起始扰动引起的攻角和偏角
7．2．1攻角和偏角公式
7．2．2影响角散布的因素
7．3推力偏心引起的攻角和偏角
7．4风的影响
7．4．1垂直风引起的攻角和偏角
7．4．2影响偏角的因素
7．5动不平衡的影响
第8章起始扰动机理及优化
8．1半约束期内旋转火箭的扰动方程
8．2发射装置振动引起的起始扰动
8．3重力矩影响下的起始扰动
8．4优化发射时序减小起始扰动
8．4．1基于起始扰动的多管火箭发射动力学模型
8．4．2优化射序和发射时间间隔机理
8．4．3非满管射击方案优化
第9章特殊情况下的锥摆运动
9．1坐标系的定义
9．2复平面及复攻角
9．3角运动方程
9．3．1火箭质心横向运动方程的复数形式
9．3．2火箭横向转动方程的复数形式
9．4赤道阻尼力矩章动与进动不同形成的极限圆锥运动
9．4．1大攻角下赤道阻尼力矩章动与进动阻尼特性的不同
9．4．2奇点理论
9．4．3振幅平面方程
9．4．4赤道阻尼力矩章动与进动特性不同时的极限
圆锥运动
9．5外形非对称引起的强迫圆锥运动
9．6转速闭锁产生的圆运动
9．6．1诱导滚转力矩与诱导侧向力矩的产生
9．6．2转速闭锁的形成
9．6．3转速闭锁的抑制措施
9．7非线性马格努斯力矩产生的极限圆锥运动
9．8大攻角下远程火箭的极限平面摆动
第 10章非制导尾翼火箭的能量控制与气动控制
10．1有风时火箭的空气动力表达式
10．1．1风引起的附加攻角
10．1．2有风时的精确气动力
10．2风引起的角散布
10．2．1角散布方程的离散化
10．2．2风引起的角散布分析
10．3气动控制和能量控制减小随机风偏
10．3．1气动控制减小非制导尾翼火箭弹的随机风偏
10．3．2能量控制减小非制导尾翼火箭弹的随机风偏
第 11章制导火箭空间运动方程组
11．1制导火箭的基本弹道方案
11．2制导火箭弹道模型
11．2．1所用坐标系
11．2．2各坐标系之间的转换关系
11．2．3地面发射坐标系中的质心动力学方程
11．2．4弹体坐标系中的绕心运动方程
11．2．5补充方程
11．2．6制导火箭在地面发射坐标系中的空间运动
方程组
11．3制导火箭弹误差分析模型
11．3．1卫星接收机测量误差模型
11．3．2IMU惯组测量误差模型
11．4制导控制系统分析
11．4．1俯仰回路控制系统
11．4．2偏航回路控制系统
11．4．3滚动回路控制系统
11．4．4舵机超前校正环节的选择
第 12章远程火箭高空弹道分析
12．1高空远程火箭弹道模型的精确化
12．1．1火箭低空弹道模型
12．1．2高空远程火箭弹道模型精确化
12．1．3高空弹道计算中气动系数的处理方法
12．1．4高空低密度大气中火箭气动力计算方法
12．1．5高空精确弹道模型与低空弹道模型的对比分析
12．2高空标准风场模型及弹道气象条件
12．2．1高空条件下大气风场计算
12．2．2高空标准风场模型的建立
12．2．3高空弹道温度、密度和气压场计算方法
12．2．4炮兵标准气象条件的拓展
12．3缓变系数对远程火箭弹道特性的影响
12．3．1求解变系数微分方程的WKB方法
12．3．2缓变系数攻角方程的近似解
12．3．3缓变系数对高空远程火箭动稳定性的影响
12．3．4缓变系数攻角方程对再入稠密大气层角运动振幅的
影响
第 13章大长径比火箭柔体弹道分析
13．1柔体弹道动力学模型
13．1．1坐标系选取及运动描述
13．1．2动力学方程的建立与简化
13．2弹体气动弹性变形对射弹散布的影响
13．2．1推力偏心引起的变形对角散布的影响
13．2．2动不平衡引起的变形对角散布的影响
13．2．3风引起的变形对角散布的影响
13．2．4起始扰动引起的变形对角散布的影响
13．2．5综合分析
第 14章火箭子母弹弹道分析
14．1子母弹子弹空间六自由度非线性模型
14．1．1坐标系的建立
14．1．2各坐标系之间的转换
14．1．3诸外力和外力矩
14．1．4子弹运动微分方程的建立
14．2子弹抛撒点诸元的确定
14．2．1抛撒速度的计算
14．2．2抛撒点其他诸元值的确定
第 15章火箭末敏弹弹道分析
15．1火箭末敏弹作用过程
15．2坐标系的建立及转换
15．2．1坐标系的建立
15．2．2坐标系的转换
15．3有伞末敏子弹弹道分析
15．3．1作用在伞弹上的力和力矩
15．3．2有伞末敏子弹减速减旋弹道
15．3．3有伞末敏子弹稳态扫描弹道
第 16章火箭巡飞弹弹道分析
16．1弹道模型的建立
16．1．1所用坐标系及转换
16．1．2受力分析
16．1．3弹道数学模型
16．2编队飞行数学模型
第 17章野战火箭射表编制
17．1野战火箭射表编制的发展
17．1．1射表解算弹道模型
17．1．2空气动力计算方法
17．1．3射表形式分类
17．2野战火箭射表编制的基本方法
17．2．1弹道符合法
17．2．2参数辨识法
17．3野战火箭射表编制的基本流程
17．4野战火箭射表的特点
17．4．1火箭子母弹射表特点
17．4．2简易控制火箭弹射表特点
17．4．3火箭末敏弹射表特点
17．4．4远程制导火箭弹射表特点
参考文献
索引