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本書旨在研究并建立無動力運載器運動性能的設計理論，其內容由三部分(分十章)構成。第一部分用矢量矩陣方法嚴格地建立描述運載器一般運動的數學模型，這是研究運載器運動的理論基礎；第二部分系統地建立運載器性能的理論分析方法和簡捷分析方法，進而揭示運載器的運動規律及其物理本質并建構運載器構型設計原理；第三部分提出運載器性能設計原理，包括彈道與流體動力布局的設計原理。 本書可供從事水下航行器研究、設計、試驗、使用的科技人員和有關專業的高校師生參考，也可供航空、航天部門的相關科技人員參考。
目次
導論
第一章 運載器一般運動方程
1.1 坐標系和坐標變換
1.1.1坐標系的定義
1.1.2運載器運動參數的定義
1.1.3 各坐標系之間的幾何關系
1.1.4 矢量運算同矩陣運算的關系
1.1.5 坐標變換與坐標變換矩陣
1.1.6 矢量導數的坐標變換
1.1.7 張量的坐標變換
1.2 作用在運載器上的外力
1.2.1 流體動力
1.2.2 浮力
1.2.3 重力
1.2.4 波浪干擾力和折翼展開力
1.3 運載器一般運動方程
1.3.1 運載器動力學方程
1.3.2 運載器運動學方程
1.3.3 幾何關系方程
1.3.4 B-B體系運載器一般運動方程
1.3.5 H-B體系運載器一般運動方程
第二章 運載器運動方程的線性化
2.1 概述
2.2 建立兩組小擾動方程的條件、方法及步驟
2.2.1 運動方程線性化的條件及方法
2.2.2 小擾動方程分離成兩組的條件
2.2.3 系數“凍結”法
2.2.4 推導兩組小擾動方程的步驟
2.3 運載器縱向小擾動方程
2.3.1 從H-B體系運載器一般運動方程分離出姿態運動方程
2.3.2 縱向姿態運動方程
2.3.3 縱向小擾動方程
2.4 運載器橫側向小擾動方程
2.4.1 從B-B體系運載器一般運動方程分離出姿態運動方程
2.4.2 橫側向姿態運動方程
2.4.3 橫側向小擾動方程
2.5 狀態方程
2.5.1 縱向小擾動狀態方程
2.5.2 橫側向小擾動狀態方程
第三章 運載器的平衡特性與機動性
3.1 運載器的定常直線運動方程
3.2 運載器定常直線運動的解
3.3 運載器的平衡特性和深水發射構型設計原理
3.3.1 平衡特性
3.3.2 深水發射構型設計原理
3.4 運載器的機動性
3.4.1 運載器的機動性與過載的概念
3.4.2 鉛垂平面內機動的航行原理
3.4.3 法向過載同運動參數的關系
3.4.4 彈道曲率半徑同法向過載的關系
3.4.5 運載器在鉛垂平面內機動的法向過載和彈道曲率半徑
3.4.6 運載器的需用法向過載和可用法向過載
3.4.7 彈道曲率半徑的估算
第四章 分析運載器運動穩定性的方法
4.1 研究運動穩定性的意義
4.2 運動穩定性的定義
4.2.1 平衡狀態運動穩定性的定義
4.2.2 運動穩定性的定義
4.3 運動穩定性的一些基本概念
4.4 李雅普諾夫第一方法(間接法)
4.5 李雅普諾夫第二方法(直接法)
4.5.1 李雅普諾夫穩定性基本定理
4.5.2 判斷穩定和不穩定的定理
4.5.3 漸近穩定的附加條件
4.5.4 李雅普諾夫第二方法的一些基本概念
4.6 運動穩定性的一種數值分析方法
4.6.1 方法概述
4.6.2 運載器姿態運動方程及其求解方法
4.6.3 運載器姿態擾動方程及其求解方法
4.6.4 姿態擾動運動的動能T(t)和運動穩定性計算
4.6.5 運載器姿態小擾動方程及其求解
4.7 分析運載器運動穩定性的方法
第五章 運載器的縱向運動穩定性
5.1 縱向自由擾動運動
5.2 縱向自由擾動運動的求解
5.2.1 縱向自由擾動運動的拉普拉斯變換解法
5.2.2 由狀態方程求解縱向自由擾動運動
5.3 特征值及特征矢量
5.3.1 縱向特征值
5.3.2 縱向特征矢量
5.4 縱向自由擾動運動的兩個階段
5.5 實例
5.6 快衰減運動的簡捷分析
5.6.1 快衰減運動擾動運動方程
5.6.2 快衰減運動擾動運動方程的簡化
5.6.3 快衰減模態特征值的表達式
5.7 快衰減運動穩定性判據和縱向構型設計原理
5.7.1 快衰減運動模態的穩定性判據——Q>O
5.7.2 運載器縱向構型設計原理
第六章 運載器的橫側向運動穩定性
6.1 橫側向自由擾動運動特性
6.1.1 橫側向特征值
6.1.2 橫側向特征矢量
6.1.3 橫側向自由擾動運動的兩種運動模態
6.2 實例
6.3 橫側向自由擾動運動的簡捷分析
6.3.1 非周期衰減2自由度系統
6.3.2 振蕩衰減2自由度系統
6.4 運載器橫側向構型設計原理
第七章 運載器的動態響應特性
7.1 縱向傳遞函數及其簡化
7.1.1 縱向傳遞函數
7.1.2 縱向傳遞函數的簡化
7.2 縱向操縱性
7.2.1 在俯仰舵階躍偏轉下快衰減運動的動態響應
7.2.2 瞬態分量的動態品質
7.2.3 穩態值
7.2.4 快衰減運動中操縱性同穩定性的關系
7.3 縱向干擾運動特性
7.3.1 在階躍俯仰干擾力矩Mz(t)作用下快衰減運動的動態響應
7.3.2 在階躍法向干擾力Fy(t)作用下快衰減運動的動態響應
7.3.3 在階躍干擾攻角a0(t)作用下快衰減運動的動態響應
7.3.4 快衰減運動中干擾運動特性同穩定性的關系
7.4 橫側向傳遞函數及其簡化
7.4.1 橫側向傳遞函數
7.4.2 橫側向傳遞函數的簡化
7.4.3 標準形式的橫側向簡化傳遞函數
7.5 橫側向干擾運動特性
7.5.1 在階躍干擾側滑角β0(t)作用下橫側向振蕩運動的動態響應
7.5.2 在階躍橫滾干擾力矩Mx(￡)作用下橫側向振蕩運動的動態響應
7.5.3 在階躍側向干擾力Fx(t)作用下橫側向振蕩運動的動態響應
7.5.4 橫側向干擾運動特性的近似分析
第八章 運載器性能設計的基本要求
8.1 運載器運動性能設計概述
8.2 運載器的戰術技術要求和基本特征
8.3 運載器性能設計的基本要求
8.3.1 運載器彈道的功能要求與性能要求
8.3.2 運載器性能設計的基本要求
第九章 運載器彈道設計原理
9.1 運載器彈道與四個基本要素的關系
9.2 運載器彈道方案的設計原理
9.2.1 彈道方案的總體構思
9.2.2 彈道方案的設計原理
9.3 運載器彈道控制參數設計
9.4 運載器運動特性設計原理
9.4.1 快速性設計
9.4.2 機動性設計
9.4.3 平衡特性設計
9.4.4 運動穩定性設計
9.4.5 操縱性設計
9.4.6 干擾運動特性設計
第十章 運載器流體動力布局設計原理
10.1 運載器流體動力布局設計的依據與實質
10.2 運載器流體動力布局形式設計原理
10.2.1 運載器繞流的基本形態
10.2.2 運載器流體動力布局形式設計的基本問題
10.2.3 尾翼布局形式設計原理
10.3 運載器部件流體動力外形設計原理
10.3.1 主體外形設計原理
10.3.2 翼型選擇原則
10.3.3 運載器尾翼外形設計原理
參考文獻
第一章 運載器一般運動方程
1.1 坐標系和坐標變換
1.1.1坐標系的定義
1.1.2運載器運動參數的定義
1.1.3 各坐標系之間的幾何關系
1.1.4 矢量運算同矩陣運算的關系
1.1.5 坐標變換與坐標變換矩陣
1.1.6 矢量導數的坐標變換
1.1.7 張量的坐標變換
1.2 作用在運載器上的外力
1.2.1 流體動力
1.2.2 浮力
1.2.3 重力
1.2.4 波浪干擾力和折翼展開力
1.3 運載器一般運動方程
1.3.1 運載器動力學方程
1.3.2 運載器運動學方程
1.3.3 幾何關系方程
1.3.4 B-B體系運載器一般運動方程
1.3.5 H-B體系運載器一般運動方程
第二章 運載器運動方程的線性化
2.1 概述
2.2 建立兩組小擾動方程的條件、方法及步驟
2.2.1 運動方程線性化的條件及方法
2.2.2 小擾動方程分離成兩組的條件
2.2.3 系數“凍結”法
2.2.4 推導兩組小擾動方程的步驟
2.3 運載器縱向小擾動方程
2.3.1 從H-B體系運載器一般運動方程分離出姿態運動方程
2.3.2 縱向姿態運動方程
2.3.3 縱向小擾動方程
2.4 運載器橫側向小擾動方程
2.4.1 從B-B體系運載器一般運動方程分離出姿態運動方程
2.4.2 橫側向姿態運動方程
2.4.3 橫側向小擾動方程
2.5 狀態方程
2.5.1 縱向小擾動狀態方程
2.5.2 橫側向小擾動狀態方程
第三章 運載器的平衡特性與機動性
3.1 運載器的定常直線運動方程
3.2 運載器定常直線運動的解
3.3 運載器的平衡特性和深水發射構型設計原理
3.3.1 平衡特性
3.3.2 深水發射構型設計原理
3.4 運載器的機動性
3.4.1 運載器的機動性與過載的概念
3.4.2 鉛垂平面內機動的航行原理
3.4.3 法向過載同運動參數的關系
3.4.4 彈道曲率半徑同法向過載的關系
3.4.5 運載器在鉛垂平面內機動的法向過載和彈道曲率半徑
3.4.6 運載器的需用法向過載和可用法向過載
3.4.7 彈道曲率半徑的估算
第四章 分析運載器運動穩定性的方法
4.1 研究運動穩定性的意義
4.2 運動穩定性的定義
4.2.1 平衡狀態運動穩定性的定義
4.2.2 運動穩定性的定義
4.3 運動穩定性的一些基本概念
4.4 李雅普諾夫第一方法(間接法)
4.5 李雅普諾夫第二方法(直接法)
4.5.1 李雅普諾夫穩定性基本定理
4.5.2 判斷穩定和不穩定的定理
4.5.3 漸近穩定的附加條件
4.5.4 李雅普諾夫第二方法的一些基本概念
4.6 運動穩定性的一種數值分析方法
4.6.1 方法概述
4.6.2 運載器姿態運動方程及其求解方法
4.6.3 運載器姿態擾動方程及其求解方法
4.6.4 姿態擾動運動的動能T(t)和運動穩定性計算
4.6.5 運載器姿態小擾動方程及其求解
4.7 分析運載器運動穩定性的方法
第五章 運載器的縱向運動穩定性
5.1 縱向自由擾動運動
5.2 縱向自由擾動運動的求解
5.2.1 縱向自由擾動運動的拉普拉斯變換解法
5.2.2 由狀態方程求解縱向自由擾動運動
5.3 特征值及特征矢量
5.3.1 縱向特征值
5.3.2 縱向特征矢量
5.4 縱向自由擾動運動的兩個階段
5.5 實例
5.6 快衰減運動的簡捷分析
5.6.1 快衰減運動擾動運動方程
5.6.2 快衰減運動擾動運動方程的簡化
5.6.3 快衰減模態特征值的表達式
5.7 快衰減運動穩定性判據和縱向構型設計原理
5.7.1 快衰減運動模態的穩定性判據——Q>O
5.7.2 運載器縱向構型設計原理
第六章 運載器的橫側向運動穩定性
6.1 橫側向自由擾動運動特性
6.1.1 橫側向特征值
6.1.2 橫側向特征矢量
6.1.3 橫側向自由擾動運動的兩種運動模態
6.2 實例
6.3 橫側向自由擾動運動的簡捷分析
6.3.1 非周期衰減2自由度系統
6.3.2 振蕩衰減2自由度系統
6.4 運載器橫側向構型設計原理
第七章 運載器的動態響應特性
7.1 縱向傳遞函數及其簡化
7.1.1 縱向傳遞函數
7.1.2 縱向傳遞函數的簡化
7.2 縱向操縱性
7.2.1 在俯仰舵階躍偏轉下快衰減運動的動態響應
7.2.2 瞬態分量的動態品質
7.2.3 穩態值
7.2.4 快衰減運動中操縱性同穩定性的關系
7.3 縱向干擾運動特性
7.3.1 在階躍俯仰干擾力矩Mz(t)作用下快衰減運動的動態響應
7.3.2 在階躍法向干擾力Fy(t)作用下快衰減運動的動態響應
7.3.3 在階躍干擾攻角a0(t)作用下快衰減運動的動態響應
7.3.4 快衰減運動中干擾運動特性同穩定性的關系
7.4 橫側向傳遞函數及其簡化
7.4.1 橫側向傳遞函數
7.4.2 橫側向傳遞函數的簡化
7.4.3 標準形式的橫側向簡化傳遞函數
7.5 橫側向干擾運動特性
7.5.1 在階躍干擾側滑角β0(t)作用下橫側向振蕩運動的動態響應
7.5.2 在階躍橫滾干擾力矩Mx(￡)作用下橫側向振蕩運動的動態響應
7.5.3 在階躍側向干擾力Fx(t)作用下橫側向振蕩運動的動態響應
7.5.4 橫側向干擾運動特性的近似分析
第八章 運載器性能設計的基本要求
8.1 運載器運動性能設計概述
8.2 運載器的戰術技術要求和基本特征
8.3 運載器性能設計的基本要求
8.3.1 運載器彈道的功能要求與性能要求
8.3.2 運載器性能設計的基本要求
第九章 運載器彈道設計原理
9.1 運載器彈道與四個基本要素的關系
9.2 運載器彈道方案的設計原理
9.2.1 彈道方案的總體構思
9.2.2 彈道方案的設計原理
9.3 運載器彈道控制參數設計
9.4 運載器運動特性設計原理
9.4.1 快速性設計
9.4.2 機動性設計
9.4.3 平衡特性設計
9.4.4 運動穩定性設計
9.4.5 操縱性設計
9.4.6 干擾運動特性設計
第十章 運載器流體動力布局設計原理
10.1 運載器流體動力布局設計的依據與實質
10.2 運載器流體動力布局形式設計原理
10.2.1 運載器繞流的基本形態
10.2.2 運載器流體動力布局形式設計的基本問題
10.2.3 尾翼布局形式設計原理
10.3 運載器部件流體動力外形設計原理
10.3.1 主體外形設計原理
10.3.2 翼型選擇原則
10.3.3 運載器尾翼外形設計原理
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