飛行器不依靠動力,利用空氣浮力在空中滑行，稱為滑翔。滑翔斜率指的是使再入軌跡平滑切換到擬平衡滑翔狀態，避免產生跳躍軌跡，需要引入初始下降段，再入軌道的斜率。滑翔斜率對飛行器的安全滑翔具有重要意義。
基本介紹
- 中文名：滑翔斜率
- 外文名：The glide slope
- 是否依靠動力：不依靠動力
- 意義：飛行器的安全滑翔具有重要意義
- 領域：航空航天
- 狀態切換：平滑切換到擬平衡滑翔狀態
簡介,背景,計算方法,
簡介
飛行器不依靠動力,利用空氣浮力在空中滑行，稱為滑翔。滑翔斜率指的是使再入軌跡平滑切換到擬平衡滑翔狀態，避免產生跳躍軌跡，需要引入初始下降段，再入軌道的斜率。滑翔斜率對飛行器的安全滑翔具有重要意義。
背景
大氣層內上升段是助推-滑翔飛彈的初始階段，其任務是運送有效載荷（即彈頭）到達指定的交班點。目前，大氣層內上升段制導通常通過姿態控制來實現，即通過對姿態的跟蹤，間接跟蹤參考軌跡，飛行過程不進行姿態調整。這種開環制導方式具有低成本和穩定性好等優點，但是無法修正飛行過程中氣動力或者推力等擾動造成的誤差，可能會導致飛行軌跡存在較大偏差。因此，以美國為主的航天大國紛紛致力於閉環制導技術的研究，閉環制導能夠線上實時地修正制導指令，極大地提高了制導精度，從而保證助推-滑翔飛彈上升段的交班條件在允許的偏差範圍內，這對整個任務而言是非常有意義的。
滑翔斜率
滑翔斜率計算方法
動壓、法向過載、駐點熱流等約束構成了高度的下邊界，這些約束由飛行器的總體參數決定，可理解為“硬約束”，必須嚴格執行。擬平衡滑翔約束構成了再入走廊的下邊界，這個約束能夠有利於減少彈道跳躍，是一個“軟約束”，在飛行過程中是不必嚴格執行的。
通常情況下，飛行器的再入初始條件不滿足擬平衡滑翔條件。為了使再入軌跡平滑切換到擬平衡滑翔狀態，避免產生跳躍軌跡，需要引入初始下降段。平滑切換的評判準則是在高度-速度剖面內，尋找一個滿足QEGC的轉移點，使再入彈道的斜率dh /dv與QEGC的斜率(dh/dv)"保持一致，並且平滑切換的成功表示了初始下降段的結束。其平滑切換的評判準則為：
ε為事先確定的小量。
其中r為飛行路徑角，為飛行速度矢量與當地水平面的夾角，v是飛行器相對地球的速度，D為氣動阻力，g為中心引力場下的地球引力加速度，與高度相關，m表示飛行器的質量，"為當前點(h,v)對應的QEGC的斜率，根據QEGC對高度h求速度v的導數，可以得到當前點的斜率。
在採用常值傾側角σ積分運動方程過程中，當飛行高度小於一定高度而切換條件仍不滿足時，需要重新疊代計算σ。然而σ越大，軌跡下降越快，同時熱流密度越容易超出約束範圍。當超出約束的σ仍不能滿足切換條件時，由再入飛行器的氣動特性可知，增大攻角能夠提升氣動力的減速效果，從而降低再入過程中的熱流密度約束。所以，初始下降段一般選擇常值大攻角飛行。
