飛彈可用過載是指由飛彈氣動力和動力系統所能產生的，並考慮結構強度限制的最大法向過載。它表術飛彈所能獲得的彈道方向力大小，是衡量飛彈機動性的指標。它與空氣動力係數、動壓、推力等有關，是結構和控制設計的基本參數之一。
基本介紹
- 中文名：飛彈可用過載
- 外文名：available overload of missile
- 學科：航空工程
- 領域：工程技術
簡介,防空飛彈制導控制誤差的來源,地空飛彈,氣動方法,
簡介
飛彈可用過載是指由飛彈氣動力和動力系統所能產生的，並考慮結構強度限制的最大法向過載。它表術飛彈所能獲得的彈道方向力大小，是衡量飛彈機動性的指標。它與空氣動力係數、動壓、推力等有關，是結構和控制設計的基本參數之一。飛彈沿給定彈道正常飛行的必要條件是飛彈可用過載必須大於或等於需用過載和過載餘量之和。
防空飛彈制導控制誤差的來源
提高制導控制精度的實質就是減小制導控制誤差。為此，必須分析一下制導控制系統的誤差按來源.就防空飛彈來說。制導控制誤差按來源不同可分為3類。
(1)起伏誤差
在制導控制系統中，由於隨機干擾信號而形成的誤差稱為起伏誤差，主要來源是目標回波信號的起伏和制導雷達或導引頭接收機的內部噪聲。其中目標的干擾信號和地面、地物的干擾所形成的誤差也屬於起伏誤差。
在雷達照射下，空中目標成為二次輻射源。回波信號的起伏取決於目標的距離、有效散射面積及其在各個方向上的散布，還與雷達(或導引頭)的頻率有關。
對於指令制導飛彈來說目標起伏誤差構成制導控制誤差的主要成份，而且雷達與目標的距離越大，誤差越大。對於制導飛彈來說起伏誤差也是來自目標回波信號的起伏和導引頭接收機的內部噪聲。但是，由於在攔截過程中導引頭與目標的距離越來越近所以起伏誤差對制導控制精度的影響程度要比指令制導飛彈低。
為了降低起伏誤差在制導雷達體制和波段選擇方面作了大量工作。當前單脈衝體制C.X頻段雷達採用濾波技術，已使起伏誤差大幅度下降。對於尋的制導的導引頭，可以用更高的雷達頻段。例如8mm、3mm波長的導引頭，已進入實用階段。
(2) 儀器誤差
與制導控制系統有關的設備，其固有誤差和工作穩定的局限性4產生的誤差稱為儀器誤差包括目標、飛彈測量設備的儀器誤差、制導指令形成設備的儀器誤差以及駕駛儀和舵系統的儀器誤差等。
對於尋的制導來說，最大的儀器誤差是天線罩(整流罩)對目標角度坐標造成的誤差(由於波束的折射)，它使制導控制迴路增加了一個附加反饋。這一反饋既可能是負的，也可能是正的。當附加反饋為正值時，就可能導致制導控制迴路處於不穩定狀態從而增大制導控制誤差。在許多情況下，這一誤差通過補償可以消除附加正反饋的情況，但隨機誤差會隨之有所增大。
(3)動態誤差
防空飛彈制導控制系統在各種干擾的作用下，動態控制過程中所形成的誤差(此時假定沒有起伏誤差和儀器誤差)稱為動態誤差。它是相對靜態誤差而言的.制導控制系統的動態誤差在很大程度上決定於制導控制迴路的放大係數和系統的回響時間，或者說決定於飛彈的可用過載和過載輸出回響時間。顯然，如果飛彈可用過載足夠大，過載輸出回響時間(從指令輸出到過載達到要求值的63%的時間)接近於零時，飛彈的動態誤差也就很小或者說接近於零.實際上防空飛彈制導控制系統是一個受可用過載約束的、具有慣性的、能力有限的調節系統，所以動態誤差是客觀存在的.問題的關鍵是如何減小動態誤差。
地空飛彈
在地空飛彈武器系統及彈體設計中，所謂可用過載通常被定義為:舵面偏轉達最大時，飛彈處於平衡狀態下所能產生的法向過載。它表征著地空飛彈的機動能力，也就是產生控制飛行的彈道法向力的能力，是飛彈武器系統和飛彈總體設計中的重要性能指標。飛彈可用過載設計得合理與否，直接影響若武器系統和飛彈本身的設計指標。如果可用過載設計得偏小，就不能完或預定的彈道飛行，也就不能完成對總體戰術技術指標規定的目標的攻擊，如果可用過載設計得偏大，飛彈質量、成本都要付出較大的代價。因此，合理設計飛彈可用過載，在飛彈設計中是一項重要工作。
氣動方法
地空飛彈廣泛採用十字翼正常式布局，是因為它外形簡單，在彈軸四周的任何方位都能迅速提供機動過載。但是，這種外形的飛彈，在機動飛行時，只有一對升力面能夠產生可用過載，另一對升力面是不起作用的。因此，產生可用過載的氣動效率較低。要提高十字翼正常式布局飛彈的可用過載，從氣動設計角度，主要有三條技術途徑。
1.把十字形升力面設計成斜形布局
這種外形的飛彈改善了縱平面內的氣動效率，從而提高了縱平面內的可用過載。
2.增大升力面面積
為適應地空飛彈高機動性能的要求，前幾年，國內對於十字翼正常式布局在地空彈上的套用，大多是在不增大飛彈最大使用攻角的前提下，採用增大升力面(主要是彈翼)面積及減小彈上設備重量的辦法，來提商飛彈可用過載。其氣動設計思想是基於小攻角附著流型設計原理，把飛彈最大使用攻角限制在15°以內，以求飛彈有良好的線性氣動特性。
採用增大升力面面積的辦法提高飛彈可用過載，在本質上，沒有克服飛彈產生可用過載的氣動效率較低這一缺點。而升力面面積的增大，使飛彈的零升阻力和結構重量增大，彈速下降，可用過載增大不多，收效甚微。
3.增大飛彈攻角減小彈翼面積
過去，飛行器設計師儘量設法迴避某些旋渦的產生，以免對飛行器的氣動特性造成不良影響。隨著空氣動力學的發展，人們對旋渦的認識在不斷加深。如今，飛行器設計師正在設法利用某些旋渦，用來提高飛行器的氣動性能。增大攻角減小翼面的氣動設計思想，正是拚棄了傳統的附著流型設計框框，充分利用渦誘導產生的體開力，達到提高飛彈可用過載的目的。
