翼型后缘变弯对炮射滑翔增程弹气动特性的影响

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作者 李钊 张龙 +1 位作者 杨广珺 王雨 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第1期30-36,共7页

增加炮射滑翔增程弹性能的核心是提高弹丸气动性能,在已有变后掠角结构的增程基础上,通过引入后缘无缝连续变弯技术,可减轻翼面气流分离,在不引起整体尺寸额外增加的前提下提高滑翔阶段的弹体升阻比,改善气动性能,增加滑翔航程。研究弹... 增加炮射滑翔增程弹性能的核心是提高弹丸气动性能,在已有变后掠角结构的增程基础上,通过引入后缘无缝连续变弯技术,可减轻翼面气流分离,在不引起整体尺寸额外增加的前提下提高滑翔阶段的弹体升阻比,改善气动性能,增加滑翔航程。研究弹翼后缘弯度变化对弹药气动特性的影响规律,以后缘连续变形弹翼为对象,引入一方程S-A湍流模型封闭N-S方程并求解,分别完成具有±5°后缘偏角翼型的气动性能计算,对其在不同雷诺数下的升阻力系数、力矩系数等气动性能进行分析。数值计算表明:滑翔增程弹的弹翼从80%弦长处位置产生5°正偏转时,翼型升力系数提高可达16%以上,俯仰力矩有利于弹体稳定性能提高;后缘正偏转弹翼在流场动态发展过程中均可产生稳定升力,平均升阻比相比原始弹翼提高80%以上,滑翔距离增加78%以上。 展开更多

关键词 炮射滑翔弹 翼型后缘变弯 气动特性 滑翔性能

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考虑时空协同的滑翔制导炮弹单炮多发快速弹道规划 被引量：1

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作者 尹秋霖 陈琦 +1 位作者 王中原 王庆海 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期798-809,共12页

针对单炮多发应用场景,研究在时间、空间协同等多约束条件下的滑翔制导炮弹快速协同弹道规划问题。为平衡序列凸优化(Sequential Convex Programming,SCP)算法在快速性与最优性之间的冲突,提出一种改进的SCP算法;考虑到多约束条件下可... 针对单炮多发应用场景,研究在时间、空间协同等多约束条件下的滑翔制导炮弹快速协同弹道规划问题。为平衡序列凸优化(Sequential Convex Programming,SCP)算法在快速性与最优性之间的冲突,提出一种改进的SCP算法;考虑到多约束条件下可行域较小、初值敏感性较高的特点,设计两种迅速且有效的迭代初值生成方案;为充分发挥弹群整体控制能力,采取集中式的协同规划策略,同步求解所有方程组,以达成全局规划目标。仿真实验结果表明,新算法能够较好地解决多约束条件下的协同规划问题,与现有文献中的常见算法进行对比,具备良好的收敛性能和较高的计算效率。 展开更多

关键词 滑翔制导炮弹 协同弹道规划 单炮多发 多约束 快速规划

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面向突防的滑翔制导炮弹弹道规划方法

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作者 尹秋霖 陈琦 +1 位作者 王中原 王庆海 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3151-3161,共11页

针对滑翔制导炮弹在不可避免的威胁区域内选择突防方案的问题,从量化威胁值的角度建立了敌方防御手段的数学模型,基于模型设计了全程综合威胁值最低的规划指标,提出考虑目标防御威胁的弹道规划方法。为实现滑翔制导炮弹全程飞行过程中... 针对滑翔制导炮弹在不可避免的威胁区域内选择突防方案的问题,从量化威胁值的角度建立了敌方防御手段的数学模型,基于模型设计了全程综合威胁值最低的规划指标,提出考虑目标防御威胁的弹道规划方法。为实现滑翔制导炮弹全程飞行过程中初始弹道倾角、偏角、火箭点火时刻、滑翔启控时刻等各参数的最佳匹配,建立了多阶段全弹道规划模型,并采用hp自适应伪谱法将最优控制问题转换为非线性规划问题求解。通过仿真验证了在该指标下滑翔制导炮弹对目标防御的规避效果,分析了影响有效性的因素。与传统弹道规划方法进行对比,证明了所提方法的优越性。 展开更多

关键词 滑翔制导炮弹 突防 威胁建模 全弹道规划 hp自适应伪谱法

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滑翔增程弹滑翔弹道设计 被引量：23

4

作者 史金光 王中原 +2 位作者 曹小兵 刘巍 杨凯 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期147-150,183,共5页

在滑翔段上采用法向加速度等于零和升阻比最大两种方式进行滑翔弹道设计,导出俯仰舵偏角和平衡攻角的表达式,得到滑翔射程的一般关系式,分析了决定制导炮弹射程的主要因素。仿真结果表明,采用这两种方式设计的滑翔弹道各有特点,在工程... 在滑翔段上采用法向加速度等于零和升阻比最大两种方式进行滑翔弹道设计,导出俯仰舵偏角和平衡攻角的表达式,得到滑翔射程的一般关系式,分析了决定制导炮弹射程的主要因素。仿真结果表明,采用这两种方式设计的滑翔弹道各有特点,在工程实现中可以根据不同的使用要求和实际情况进行选择。 展开更多

关键词 滑翔增程弹 舵偏角 平衡攻角 滑翔弹道

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滑翔增程弹弹道特性分析 被引量：27

5

作者 史金光 王中原 +1 位作者 易文俊 王枫 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期210-214,共5页

滑翔增程是目前采用的较为有效的一种弹箭增程技术。阐述了滑翔增程弹的飞行过程,按其飞行过程将整个飞行弹道分为三段,并分别建立了各段的弹道模型;研究了整个飞行弹道的特性,得到滑翔弹弹道与常规弹道在升弧段是一致的,在降弧段上则... 滑翔增程是目前采用的较为有效的一种弹箭增程技术。阐述了滑翔增程弹的飞行过程,按其飞行过程将整个飞行弹道分为三段,并分别建立了各段的弹道模型;研究了整个飞行弹道的特性,得到滑翔弹弹道与常规弹道在升弧段是一致的,在降弧段上则出现了较大的差别;在滚控段采用“小步走”的控制策略,在滑控段采用开环控制。仿真计算表明:控制方法可行,计算结果与设计思想一致,对滑翔增程弹的研制有一定的参考意义。 展开更多

关键词 流体力学 滑翔增程弹 飞行弹道 弹道特性

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滑翔增程弹箭滑控段弹体运动模式对增程效率的影响 被引量：7

6

作者 史金光 王中原 +1 位作者 曹小兵 张冰凌 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期651-655,共5页

增程技术是弹箭技术重点发展方向之一,而滑翔增程是目前采用的较为有效的一种弹箭增程技术。阐述了滑翔增程弹箭的飞行过程,建立了滑翔增程弹箭的滑翔段弹道模型,在滑翔控制段弹体分别采用俯仰滑翔飞行和旋转滑翔飞行,分析了在滑翔控制... 增程技术是弹箭技术重点发展方向之一,而滑翔增程是目前采用的较为有效的一种弹箭增程技术。阐述了滑翔增程弹箭的飞行过程,建立了滑翔增程弹箭的滑翔段弹道模型,在滑翔控制段弹体分别采用俯仰滑翔飞行和旋转滑翔飞行,分析了在滑翔控制段弹体的两种运动模式对弹箭增程效率的影响。仿真结果表明:在滑翔控制段弹体采用俯仰滑翔飞行,增程效率高,但在滚转控制过程中控制系统复杂,对舵机的要求高;在滑翔控制段弹体采用旋转滑翔飞行,增程效率较低,但整个控制过程中控制系统简单,对舵机的要求低。 展开更多

关键词 流体力学 飞行力学 增程弹箭 俯仰滑翔 旋转滑翔 控制系统

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滑翔增程弹滑翔弹道优化设计分析 被引量：5

7

作者 肖亮 王中原 +1 位作者 周卫平 易文俊 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2009年第1期79-83,共5页

针对鸭式布局的滑翔增程弹,建立了滑翔增程弹滑翔弹道的模型,采用使滑翔弹道上每一点的升阻比最大的设计思想进行弹道优化设计,导出了俯仰舵偏角与平衡攻角的表达式,并对滑翔飞行弹道特性进行了仿真计算分析。仿真计算表明,滑翔弹道与... 针对鸭式布局的滑翔增程弹,建立了滑翔增程弹滑翔弹道的模型,采用使滑翔弹道上每一点的升阻比最大的设计思想进行弹道优化设计,导出了俯仰舵偏角与平衡攻角的表达式,并对滑翔飞行弹道特性进行了仿真计算分析。仿真计算表明,滑翔弹道与常规弹道降弧段相比下降趋缓,增程效果显著。 展开更多

关键词 滑翔增程弹 滑翔弹道 升阻比 优化

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制导炮弹滑翔弹道优化设计方法研究 被引量：10

8

作者 史金光 王中原 +1 位作者 孙洪辉 竹建东 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期610-613,620,共5页

为了获得滑翔增程制导炮弹的最优滑翔方案弹道,利用庞特里亚金极小值原理建立了制导炮弹在纵向平面内的最优滑翔飞行运动方程。研究了最优滑翔弹道的解法,并对制导炮弹滑翔飞行的最优控制参数进行了设计。结果表明,优化得到的升力控制... 为了获得滑翔增程制导炮弹的最优滑翔方案弹道,利用庞特里亚金极小值原理建立了制导炮弹在纵向平面内的最优滑翔飞行运动方程。研究了最优滑翔弹道的解法,并对制导炮弹滑翔飞行的最优控制参数进行了设计。结果表明,优化得到的升力控制系数能够保证该弹的飞行水平距离最远,且最优升力控制系数在1附近变化,并最终趋近1。 展开更多

关键词 制导炮弹 滑翔弹道 优化设计

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带鸭舵滑翔增程炮弹方案弹道研究 被引量：11

9

作者 易文俊 王中原 +1 位作者 史金光 李岩 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期322-326,共5页

为了获得鸭式气动布局滑翔增程炮弹的最佳滑翔效果,研究了相应的滑翔策略及其方案弹道特性问题。通过动力学分析建立了滑翔增程炮弹的各飞行段的弹道模型。由数值分析得到采用最大升阻比的滑翔策略可获得最佳滑翔增程效果。采用该弹道... 为了获得鸭式气动布局滑翔增程炮弹的最佳滑翔效果,研究了相应的滑翔策略及其方案弹道特性问题。通过动力学分析建立了滑翔增程炮弹的各飞行段的弹道模型。由数值分析得到采用最大升阻比的滑翔策略可获得最佳滑翔增程效果。采用该弹道模型和最大升阻比滑翔方案,分析了滑翔起控点、火炮射角参数等对滑翔方案弹道特性的影响,通过计算给出了滑翔增程弹方案弹道的轨迹曲线、飞行速度变化规律曲线、方案攻角曲线和方案舵偏角输出曲线。研究结果可为滑翔增程炮弹的弹道设计提供理论依据。 展开更多

关键词 滑翔增程炮弹 升阻比 舵偏角 弹道特性

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滑翔增程弹制导与控制系统设计 被引量：9

10

作者 王旭刚 王中原 史金光 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期304-308,共5页

为控制滑翔增程弹精确跟踪方案弹道及提高落点精度,设计了制导控制系统。基于高度控制原理,设计了鲁棒变结构控制器,实现弹体对方案弹道的精确跟踪;为提高落点精度,在炮弹跟踪方案弹道靠近目标点的时候,采用比例寻的导引律来引导炮弹向... 为控制滑翔增程弹精确跟踪方案弹道及提高落点精度,设计了制导控制系统。基于高度控制原理,设计了鲁棒变结构控制器,实现弹体对方案弹道的精确跟踪;为提高落点精度,在炮弹跟踪方案弹道靠近目标点的时候,采用比例寻的导引律来引导炮弹向落点逼近。根据力矩平衡假设和重力作用,将过载指令转换为舵面偏角指令,设计了开环自动驾驶仪,并采用相位超前角来降低舵系统跟踪误差。六自由度仿真表明,所设计的制导控制方案能够引导制导炮弹跟踪方案弹道,且终端落点误差小于1 m,满足制导控制系统要求。 展开更多

关键词 滑翔增程弹 制导 控制 方案弹道

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带鸭舵滑翔增程炮弹飞行弹道研究 被引量：9

11

作者 易文俊 王中原 +1 位作者 李岩 周卫平 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2007年第1期150-153,共4页

文中针对鸭式布局的滑翔增程炮弹的飞行弹道特性,通过动力学分析,建立了滑翔增程炮弹的各飞行弹道段的弹道模型和控制模型,数值分析给出了滑翔增程弹飞行速度变化规律、最大射程角以及滑翔增程炮弹的滚转控制段与滑翔控制段的弹道特性,... 文中针对鸭式布局的滑翔增程炮弹的飞行弹道特性,通过动力学分析,建立了滑翔增程炮弹的各飞行弹道段的弹道模型和控制模型,数值分析给出了滑翔增程弹飞行速度变化规律、最大射程角以及滑翔增程炮弹的滚转控制段与滑翔控制段的弹道特性,研究结果为鸭式布局滑翔增程炮弹的弹道设计提供了理论基础。 展开更多

关键词 滑翔增程炮弹 飞行弹道 滚转控制 滑翔控制

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滑翔增程弹飞行弹道 被引量：10

12

作者 史金光 王中原 易文俊 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2007年第11期88-90,共3页

增程技术是弹箭技术重点发展方向之一,而滑翔增程是目前采用的较为有效的一种弹箭增程技术。阐述了滑翔增程弹的飞行过程,建立了滑翔弹的方案弹道模型和控制方程,对其飞行弹道特性进行了分析。仿真计算表明,滑翔弹道与常规弹道在升弧段... 增程技术是弹箭技术重点发展方向之一,而滑翔增程是目前采用的较为有效的一种弹箭增程技术。阐述了滑翔增程弹的飞行过程,建立了滑翔弹的方案弹道模型和控制方程,对其飞行弹道特性进行了分析。仿真计算表明,滑翔弹道与常规弹道在升弧段上是一致的,而在降弧段上则出现了较大的差别;弹丸飞行速度沿全弹道的变化规律和最大射程角出现新变化;控制弹道很好地逼近了方案弹道,说明其控制方法是可行的,对滑翔增程弹的研制有一定的参考意义。 展开更多

关键词 滑翔增程弹 飞行弹道 控制

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尾翼滑翔增程炮弹最大滑翔距离研究 被引量：7

13

作者 丁松滨 王中原 王争论 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2000年第4期57-60,共4页

根据尾翼滑翔增程炮弹的空气动力特性和飞行弹道特性 ,对其滑翔距离进行了分析研究 ,在一定的假设条件下 ,得出水平滑翔距离计算公式 ,在不考虑滑翔时高度对下降段射程的影响的情况下 ,推导了最大滑翔距离的计算公式 。

关键词 外弹道 射程 尾翼滑翔增程炮弹 最大滑翔距离

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滑翔增程炮弹的气动布局与外形参数优化设计分析 被引量：9

14

作者 肖亮 王中原 史金光 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2011年第3期101-104,共4页

为提高滑翔增程炮弹的滑翔距离,要对滑翔增程炮弹的气动布局和外形参数进行优化设计。研究了滑翔增程炮弹的总体气动布局方案,以全弹的升阻比为优化目标函数,建立了滑翔增程炮弹的气动外形参数优化设计方法。仿真结果表明,采用该方法确... 为提高滑翔增程炮弹的滑翔距离,要对滑翔增程炮弹的气动布局和外形参数进行优化设计。研究了滑翔增程炮弹的总体气动布局方案,以全弹的升阻比为优化目标函数,建立了滑翔增程炮弹的气动外形参数优化设计方法。仿真结果表明,采用该方法确定的气动外形参数,有利于滑翔增程炮弹稳定性适当,操纵性良好,稳定性与操纵性、舵偏角与平衡攻角匹配较好。研究结果为滑翔增程炮弹的气动布局和外形参数设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 滑翔增程炮弹 气动外形参数 升阻比 优化

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滑翔增程弹弹道仿真研究 被引量：4

15

作者 涂胜元 王军波 +1 位作者 傅廷伟 张本 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第SA期381-384,共4页

文中阐述了方案弹道设计的原理和思路,建立了滑翔弹方案弹道的数学模型,在不同的攻角和射角下对方案弹道进行仿真,从最优结果中得出滑翔弹的理想方案弹道和实际方案弹道。

关键词 滑翔弹 方案弹道 仿真

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弹丸滑翔弹道的能量法研究 被引量：11

16

作者 丁松滨 王中原 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期10-13,共4页

本文针对弹丸滑翔飞行的运动特性 ,根据能量守恒原理 ,采用能量分析法对弹丸在滑翔段的弹道特性进行了研究。分析了弹丸理想滑翔飞行弹道的特点 ,推导出弹丸实现滑翔飞行的必备条件 ,以及弹丸滑翔飞行距离的计算公式、计算方法以及近似... 本文针对弹丸滑翔飞行的运动特性 ,根据能量守恒原理 ,采用能量分析法对弹丸在滑翔段的弹道特性进行了研究。分析了弹丸理想滑翔飞行弹道的特点 ,推导出弹丸实现滑翔飞行的必备条件 ,以及弹丸滑翔飞行距离的计算公式、计算方法以及近似估算公式 ,对滑翔飞行初始时刻的选择进行了初步讨论。 展开更多

关键词 滑翔飞行 外弹道 升阻比 能量高度 增程弹 弹丸 滑翔弹道

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一种快速非线性模型预测控制律研究 被引量：2

17

作者 修观 王良明 +1 位作者 孙瑞胜 杨荣军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1189-1194,共6页

为滑翔增程弹设计了一种滑翔控制律,在考虑其非线性、状态约束和控制舵偏角幅值约束的情况下,针对滑翔控制过程中采样周期短,系统动态变化快的特点,采用直接多重打靶法和实时迭代策略来缩短非线性模型预测控制中递推优化的计算时间,并... 为滑翔增程弹设计了一种滑翔控制律,在考虑其非线性、状态约束和控制舵偏角幅值约束的情况下,针对滑翔控制过程中采样周期短,系统动态变化快的特点,采用直接多重打靶法和实时迭代策略来缩短非线性模型预测控制中递推优化的计算时间,并应用预先优化策略避免反馈控制延迟。仿真结果表明,该控制器的控制律求解时间小于采样周期,能满足滑翔增程弹滑翔控制要求,控制效果良好。研究结果可为同类弹箭非线性模型预测控制律设计提供参考。 展开更多

关键词 自动控制技术 滑翔增程弹 非线性模型预测控制 滑翔控制 仿真

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滑翔段弹丸的飞行特性研究 被引量：2

18

作者 丁松滨 王中原 马忠山 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期473-476,共4页

在弹丸稳定飞行的假设条件下 ,根据弹丸滑翔飞行的特点 ,建立了滑翔段弹丸运动的数学模型。在小扰动前提下推导出描述弹丸扰动运动的状态方程 ,据此分析了滑翔段弹丸飞行的一些固有特性和操纵特性 ,推导出滑翔段弹丸的倾角随攻角的变化... 在弹丸稳定飞行的假设条件下 ,根据弹丸滑翔飞行的特点 ,建立了滑翔段弹丸运动的数学模型。在小扰动前提下推导出描述弹丸扰动运动的状态方程 ,据此分析了滑翔段弹丸飞行的一些固有特性和操纵特性 ,推导出滑翔段弹丸的倾角随攻角的变化关系 ,所得结果对于滑翔弹丸的设计具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 滑翔飞行 外弹道 增程弹 飞行特性

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求解滑翔增程弹较优舵偏角方法 被引量：4

19

作者 史金光 王中原 涂四华 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第SC期717-719,共3页

文中阐述了滑翔增程弹的飞行过程,建立了滑翔弹在纵向平面内的弹道模型,分别采用序列二次规划法和最大升阻比法.对俯仰舵面的较佳控制过程进行了分析,仿真计算表明,序列二次规划法优化得到的俯仰舵偏角规律较优,适用于滑翔增程弹求解俯... 文中阐述了滑翔增程弹的飞行过程,建立了滑翔弹在纵向平面内的弹道模型,分别采用序列二次规划法和最大升阻比法.对俯仰舵面的较佳控制过程进行了分析,仿真计算表明,序列二次规划法优化得到的俯仰舵偏角规律较优,适用于滑翔增程弹求解俯仰舵偏角的后期优化工作;最大升阻比法所求得的俯仰舵偏角规律较差,但其方法及求解过程简单,适用于滑翔增程弹前期的论证工作。 展开更多

关键词 滑翔增程弹 序列二次规划法 最大升阻比法

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火箭助推滑翔增程炮弹弹道模型研究 被引量：2

20

作者 汪小娜 王树宗 朱华兵 《舰船科学技术》 北大核心 2005年第1期77-79,共3页

阐述了火箭助推滑翔增程炮弹的飞行原理,对滑翔弹道分三段进行了分析,最初为自由上升段,当弹 丸到达顶点附近后受舵翼控制进行水平滑翔,最后以水平滑翔结束时炮弹的参量为下降弹道的起始参数下滑到终 点。在弹丸水平滑翔段速度变化... 阐述了火箭助推滑翔增程炮弹的飞行原理,对滑翔弹道分三段进行了分析,最初为自由上升段,当弹 丸到达顶点附近后受舵翼控制进行水平滑翔,最后以水平滑翔结束时炮弹的参量为下降弹道的起始参数下滑到终 点。在弹丸水平滑翔段速度变化较小和保持较小攻角的假设条件下,本文对此弹道进行了建模和仿真计算,得到了 滑翔增程弹弹道曲线及炮弹飞行速度沿全弹道的变化曲线,所得结果对滑翔增程炮弹的弹道设计有一定的参考价 值。 展开更多

关键词 滑翔增程 火箭助推 炮弹 弹道

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