4-2-4 气动布局的机动性分析
    为了使导弹具有良好的机动性，可以从提高导弹的飞行速度、增大弹翼面积、采用良好的弹翼形状和增大导弹可以使用的攻角等方面来考虑。而增加导弹攻角是提高机动性比较简便的方法。但是，增大攻角受到下列二个因素的限制：第一是俯仰力矩性能的非线性；第二是滚动力矩性能的非线性。其中俯仰力矩性能的非线性与气动布局有密切关系。下面我们着重研究第一个原因。     俯仰力矩系数

随攻角

的变化曲线如图4.17所示。



图4.17　俯仰力矩系数

随

的变化曲线    由图可知，在攻角

后，

曲线的线性关系遭到破坏。在

变号时，静稳定性即完全消失，而自动驾驶仪都是按一定的

值设计的，

值改变将导致自动驾驶仪特性变坏。所以导弹在飞行过程中不能使用非线性段的

曲线，亦即不能在

的条件下飞行。因此，我们把攻角

成为导弹的极限攻角。要提高

，应先研究产生非线性的原因。



图4.18　弹翼位置示意图    由空气动力学课程知道，弹身升力随攻角的变化是非线性的，弹身的力矩特性也是非线性的。当攻角增加时，弹身升力占全弹升力的比例愈来愈增加。此时尽管弹翼上的升力变化还是线性的，但整个导弹的总升力与攻角的关系已不再是线性的了。而且由于弹身头部的升力是整个弹身升力的主要部分，所以随着攻角的增加，压力中心向前移动，导致导弹静稳定性降低。
    从以上观点出发，则

与

的线性关系和

之值与下列参数有关：

，

。
     式中

——弹翼面积；
    

——弹身最大横截面积；
    

——弹翼根弦前缘到弹身头部顶点长度（图4.19）；
    

——弹翼平均气动弦长。
    这些参数对

影响的实验数据见图4.20。



图4.19　弹身、弹翼参数对极限攻角的影响    根据上述原因的分析，可得出提高

的办法有：
    （1）增加静稳定性

，即气动中心后移，这样可得到较高的

（图4.20）。
    （2）减小

或

。
    如图4.21所示三种气动布局中，对于无尾式气动布局，

及

均最小，故最有利于提高

，对于鸭式气动布局，

最大，故最不利。正常式介于两者之间。






图4.20 气动中心对极限攻角的影响
图4.21 三种气动布局的极限攻角比较    因需用过载较大，因而要求增加弹翼面积，则因弹翼面积增加可以导致极限攻角

的增加，最后可使可用过载增加更快些（图4.22）。



图4.22　弹翼面积对极限攻角的影响