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第 卷 第 期 飞 行 力 学 Vol. No. 20 年 月 FLIGHT DYNAMICS 收稿日期：2016-09-28;修订日期：2017-03-22；网络出版时间： 作者简介：杨广(1979-)，男，湖南湘潭人，高级工程师，研究方向为飞行力学。 单发夹角式火箭助推发射起飞仿真技术研究 杨广 ， 蒋盼盼 ， 李泰安 ， 韩涛锋 （洪都航空工业集团 飞机设计研究所，江西 南昌 330024） 摘 要：通过分析某型单发夹角式火箭助推发射无人机从助推火箭点火到爬升至安全高度的运动过程，建立了某型无人机发射起飞全阶段的动力学模型，运用 Matlab 编写了发射起飞段的飞行仿真程序，仿真结果与实际飞行结果对比分析表明，仿真预测的结果与该型无人机的实际飞行结果较为吻合。此外，探索了一种准确、快速确定非标状态下安全发射包线的方法，提高了仿真程序的通用性和快速性。 关 键 词：单发夹角式；火箭助推；弧形运动；仿真；非标状态 中图分类号：V212.1；V279 文献标识码：A 文章编号：1002-0853（2017） Research on launching process simulation technology for single rocket included angle booster launching unmanned aerial vehicle YANG Guang, JIANG Pan-pan,LI Tai-an,HAN Tao-feng （Aircraft Design and Research Institute，Hongdu Aviation Industry Group，Nanchang 330024，China） Abstract: By analyzing the motion process of a certain single rocket included angle booster launching unmanned aerial vehicle(UAV) from the booster rocket ignition to climb to safety height, a dynamic model of the UAV launching stage was established, the flight simulation program of the launching stage was written in Matlab, the simulation results were compared with real flight test results and the comparison showed that the consistency between the two results is fairly good. In addition, this paper explores an method which can accurately and quickly determines the safety launch envelop in the non-standard state, and improves the universality and rapidity of the program。 Key words:single rocket included angle; rocket booster; arc movement; simulation; non-standard state 0 引言 对于采用火箭助推发射方式起飞的无人机，发射起飞阶段故障率高，风险大，因此为确保飞行安全，准确提供无人机安全发射包线，真实模拟无人机发射起飞段的仿真方法显得十分重要。 目前，对火箭助推发射阶段的动力学建：头抡娣治，国内已有一些研究。陈怦等 [1] 分别针对无人机本体和外力系统进行了建模及仿真计算，并对发射过程的影响参数进行了敏感性分析。田新锋等[2] 对发射过程进行分段处理，建立了各段飞行的数学模型，并确定了某无人机安全发射区域。杨旭等[3] 在建立无人机运动模型时，因为文章的侧重点问题，模型进行了简化，假设了无人机侧向运动理想控制，即纵向运动与侧向运动解耦。 本文以国内某型无人机为研究对象，针对其发射方式，为真实模拟飞机运动过程，考虑了倒架过程中发射架对飞机在轨滑行末段的强迫运动，采用机体六自由度运动方程组，建立了全面、真实的发射起飞阶段数学模型，利用 Matlab 仿真环境编写了发射起飞段的飞行仿真程序。此外，本文探索了一种准确、快速确定非标状态下安全发射包线的方法，提高了仿真程序的通用性和快速性。 1 动力学建模 以某型单发夹角式火箭助推发射无人机为例，针对该型无人机起飞阶段的运动特点，将起飞阶段划分为在轨滑行、脱架至火箭脱落及上升到安全高度飞行三段。利用机体六自由度运动方程组建立起飞各阶段的数学模型： 2017-05-04 09:36:36DOI：10.13645/j.cnki.f.d.20170504.001网络出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1172.V.20170504.0936.002.html