On Guidance and Control for Hypersonic Weapons

Intresset för hypersoniska vapen har ökat de senaste åren på grund av deras unika egenskaper. Eftersom länder som USA, Ryssland, Kina och Indien hävdar att de har, eller ligger långt fram i utvecklingen av hypersoniska glidfarkoster, bör hotet från denna typ av vapen tas på allvar. Denna rapport beskriver möjligheter och utmaningar för dessa vapen, med avseende på stabilitet, styrförmåga, banformning och styrprinciper i syfte att utgöra ett stöd vid värdering av hypersoniska vapen. Det är utmanande att styra och stabilisera hypersoniska vapen. Då Machtalet ökar tenderar rodereffektiviteten att minska och svårförutsägbara och oönskade dynamiska korskopplingar kan uppstå. Hypersoniska farkoster kan dessutom nå höjder där aerodynamiska krafter blir försumbara, vilket gör att andra typer av styrdon kan krävas. Gasdynamisk styrning verkar mest lämplig, men även andra möjligheter diskuteras. Det finns metoder för att förenklat göra grova uppskattningar av aerodynamiska krafter och moment. Några strömningsfenomen som inte beaktas av dessa förenklade metoder, och som kan ha kraftig inverkan på krafter och moment presenteras. Styrprinciper för hypersoniska glidfarkoster har mycket gemensamt med styrprinciper för rymdfarkoster, som traditionellt sett har bestått av förberäknade flygbanor. Genom att iterativt beräkna styrkommandon med uppdaterad målinformation ökar flexibiliteten vilket är önskvärt för hypersoniska vapen, men kräver mer beräkningskraft ombord. Styralgoritmerna måste vara tillförlitliga, snabba, och precisa, samtidigt som de levererar flygbanor som är möjliga att följa.