主动段(Powered Phase)
本文作者:天疆说
定义
主动段(Powered Phase),也称动力飞行段,是空天飞行器从发射台起飞到主发动机停止工作、飞行器进入自由飞行状态之间的飞行阶段。在此阶段,飞行器受到发动机推力、空气动力、地球引力和控制力等多种力的作用,运动状态由控制系统实时调节。
核心要素
飞行过程
主动段的典型飞行过程包括三个子阶段:
垂直上升段:飞行器竖立在发射台上,主发动机点火工作,当推力超过重力后从发射台起飞,作垂直上升运动。垂直起飞可快速穿越大气稠密层,减小气动载荷。
转弯段:当速度达到一定数值后,飞行器在控制系统作用下开始"转弯",根据落点或入轨的要求实时控制推力方向。转弯过程需满足法向过载限制和姿态稳定性要求。
瞄准段:飞行器接近主动段终点时,以常值姿态飞行,使当前状态满足预估落点精度要求或入轨精度要求,随后发动机关机。
发射方式
- 陆基发射:从地面固定发射台或机动发射车发射
- 潜射发射:从潜艇水下弹射到水面后发动机点火
- 空中发射:利用大型飞机将火箭带到高空进行发射,可扩大轨道倾角范围并提高运载能力
关键参数
主动段终点参数(速度大小、速度方向、位置等)直接决定了飞行器后续的飞行轨迹。对于弹道导弹,主动段终点参数决定了落点精度;对于运载火箭,决定了入轨精度。
应用价值
主动段是所有有动力飞行器的必经阶段,其运动方程和特性分析是空天飞行力学的核心内容之一。主动段轨迹设计(飞行程序选择、推力方向规划)直接影响任务成败。
相关概念
参考文献
- 郑伟, 安雪滢, 周祥, 何睿智. 空天飞行力学[M]. 国防科技大学, 2026.
- 贾沛然, 陈克俊, 等. 远程火箭弹道学[M]. 国防科技大学出版社.
