滑翔增程弹气动特性分析

针对滑翔增程弹在有弹翼和无机翼两种情况下，气动特性进行了计算、分析和比较。计算结果表明，有弹翼时滑翔增程弹的升阻比与无弹翼时的升阻比相比大得多，因此滑翔增程弹能够较好的达到滑翔增程的目的。     

某飞行器弹翼颤振分析

分析某飞行器弹翼的颤振问题,首先建立弹翼有限元模型,计算弹翼模态,根据试验结果,对模型进行修正;用NASTRAN计算单独弹翼和全弹翼的颤振速度和颤振频率,用偶板子格网法计算亚声速非定常气动力,将模态计算结果插值到气动网格上,编程计算弹翼的颤振速度,并与NASTRAN计算结果对比.分析表明,弹翼在飞行速度范围内不会发生颤振.     

一种弹翼颤振临界速度的快速计算方法

文中提出了一种分析亚音速下弹翼颤振临界速度的工程计算方法,其中弹翼的固有振动特性用有限元方法计算,利用片条理论计算弹翼变形诱导的广义非定常气动力矩阵,从而得到单独翼的颤振模型方程.据此方法编制了相应的计算程序,以固支条件下某典型翼面为例,利用所编程序计算得到了弹翼在海平面飞行条件下的V∞-g图,给出了弹翼的颤振临界速度,对颤振特性进行了分析.     

新型有翼弹托脱壳机理研究

为了最大限度地减小脱壳弹弹托的消极质量，本文研究了一种新型有翼弹托结构，其质量比传统“马鞍形”弹托减小了1／4.文中分析了这种有翼弹托的脱壳机理，计算了其脱壳力，对该弹托的脱壳过程进行了数值仿真。最后对采用该有翼弹托的脱壳弹进行了靶场试验，结果表明，这种有翼弹托可以保证脱壳弹在炮膛内的闭气与运动稳定性，在出炮口后能够迅速、可靠地脱壳。     

弹翼静气动弹性计算

采用迭代法研究大展弦比弹翼的静气动弹性.弹翼的气动载荷采用涡格法进行计算,弹翼结构特性采用有限元软件(ANSYS)进行数值模拟,通过面样条插值方法将气动计算网格上的载荷插值到有限元计算模型的网格节点上进行数据交换.以布撒器弹翼为算例,在计算中对张开式弹翼翼身连接方式进行了简化.计算结果给出了计及弹性的翼面变形以及变形前后翼面的压力分布,且对不同材料特性条件下弹翼变形特性和变形前后的压力分布进行了比较.     

非对称变弹翼高速导弹气动特性计算与分析

通过不对称旋转左右弹翼的后掠角实现弹翼的不对称变化,利用飞行器快速计算软件Missile Datcom计算不同条件下导弹的气动参数.基于气动数据分析了后掠角非对称变化对升力、阻力、俯仰力矩及滚转力矩等气动特性的影响.通过分析可知,弹翼的不对称变形可显著的改变滚转力矩系数,将不对称变形的弹翼作为辅助控制机构,控制导弹的滚转运动,提高滚转运动的准确性和快速性.     

玻璃钢弹翼

空空导弹上用的结构材料,一般为铝和钢,几年前我们在研制一个改型产品中,为了满足成本、重量方面要求,采用了玻璃钢弹翼代替铝合金弹翼的设计方案并进行了计算和实验。本文着重谈一下其实验情况。一、改型设计方案玻璃钢弹翼的平面形状及几何尺寸,与改型前的铝合金弹翼完全相同,如图1所示。     

一种大展弦比重叠式可折叠弹翼组件气动布局应用研究

以一种大展弦比“重叠式”可折叠弹翼组件为研究对象,采用数值模拟与风洞试验相结合的方法,分析了该弹翼组件气动布局在小型化滑翔型制导航空弹药中的应用,对弹翼组件的外形参数进行了优化设计。通过三自由度弹道仿真计算验证了该弹翼组件气动布局的气动特性及滑翔性能。研究结果表明:这种“重叠式”可折叠弹翼组件气动布局可以大幅度减小折叠弹翼在收拢状态下的外形尺寸; 在同样的弹体结构和尺寸包络限制下,弹翼弦长可达到传统面对称平直弹翼的2倍,有效增大了升力面面积,实现了在外形尺寸限制下的高升阻比气动布局; 该弹翼组件在结构上更为简洁紧凑,解决了传统的对折式弹翼形式在小型化制导弹药上应用所面临的结构效率和气动增益受限的问题。     

燃气活塞式弹翼展开动力系统内弹道性能分析

为了给某型燃气活塞式弹翼展开动力系统的研制和改进提供理论依据,根据弹翼展开机构的具体结构,考虑展开动力系统与展开执行机构之间的耦合联动关系及弹翼展开过程中的气动负载等,建立了该动力系统的内弹道性能分析模型并完成了性能计算,将计算结果与试验数据进行了对比分析,两者基本吻合.研究结果表明,该模型可为工程实践提供理论支持.     

折叠弹翼展开的刚柔耦合动力学分析

为了更精确的计算折叠弹翼展开的动力学响应,基于柔性多体系统动力学建模方法建立了弹翼展开的刚柔耦合动力学模型。引入固定界面子结构法并作适当修正来描述弹翼,有效考虑了边界处的效应,提高了计算的精度,并可使用模态应力恢复的方法得到弹翼的动应力。以某导弹折叠翼为例进行展开动力学分析,结果表明了该建模方法的有效性。     

弹道修正引信菱形翼型等腰梯形十字减旋翼

当今修正引信减旋机构的翼面有两种形式:矩形翼面和网格型翼面.虽然它们都可以实现对弹丸的横向偏差的修正,但是矩形翼面的外形尺寸过大,而网格型翼面对弹丸的阻力影响较大.因此,设计了外形尺寸合适、影响较小同时又能满足弹丸修正能力要求的菱形翼型等腰梯形翼面.从气动力计算验证和仿真验证可看出菱形翼型等腰梯形翼面能够满足横偏减旋修正引信对修正量的要求,而菱形翼型等腰梯形翼面相较于矩形尺寸更小,比网格状翼面对阻力的影响更小.所以修正引信减旋机构应采用菱形翼型等腰梯形十字翼.     

国外利用斜翼方式增大弹药射程的方法

为了达到无需火箭辅助而增大射程,对国外采用弹体斜翼／尾翼的方式增加弹药射程的方案进行了介绍;该设计方案具有智能舵机控制,制导弹药从超音速、音速,到亚音速的整个滑行阶段,均将保持最大升阻比;为了分析超音速与音速滑行阶段内给定的马赫数与攻角时不同斜翼的最佳后掠角状态,利用重叠网格法进行了系统的纳维-斯托克斯方程计算,通过对斜翼的最优配置设计,无需火箭助推便可使弹药达到100n mile的目标射程。     

末段修正弹对脉冲修正力的角运动响应分析

建立了末段脉冲修正弹在脉冲修正力作用下的角运动数学模型，分析了末段修正弹对脉冲修正力的动态响应特性和响应谱，给出了对尾翼稳定脉冲修正弹设计有普遍指导意义的结果。     

高速箭弹滚转气动特性

为提高尾翼弹射击精度,对高速箭弹滚转气动特性进行研究。建立火箭弹简化模型,对不同翼片斜置角 的火箭弹进行数值模拟,采用有限体积法对空间进行离散,通过多参考系模型模拟火箭弹的定常旋转,得出火箭弹 的滚转阻尼力矩导数和平衡转速,并分别对有、无旋转条件下的气动特性进行分析。计算结果表明：火箭弹升力系 数随攻角的增大而增大,随翼片斜置角的增大变化不大;滚转阻尼力矩导数在高空时会骤减,平衡转速随着马赫数 的增大而增大。     

超高声速穿甲弹气动烧蚀的研究

引用超高声速飞行弹丸的6D外弹道模型，结合弹头部和弹翼前缘的烧蚀计算模型，通过耦合计算外弹道模型和烧蚀模型，得出只要弹丸在起始一段时间内能够经受一定的气动加热，那么，在剩余的飞行时间里，它将不再发生烧蚀，这对以后进行超高声速弹箭的设计有一定的参考价值。     

变体制导炮弹气动特性分析及弹道仿真

为使制导炮弹在不同飞行状态均保持较优的气动外形,提高飞行效率,增加射程,设计了一种变体制导炮弹,并开展气动参数计算、气动特性分析和弹道仿真等研究。首先根据设计指标确定变体制导炮弹的气动布局,通过迭代优化确定弹翼、鸭舵、尾翼的具体参数,并描述其控制方式和弹道特点; 随后利用工程化算法计算变体制导炮弹的气动数据,分析升力系数、阻力系数和静稳定度等参数与弹翼外形变化之间的关系; 最后根据气动特性分析的结果为所设计的变体制导炮弹制定变体方案,采用hp-自适应伪谱法,分别对变体制导炮弹和固定外形制导炮弹以射程最大为目标进行弹道优化。结果表明:所设计的变体制导炮弹满足设计指标,具有良好的气动特性和操纵性,弹道计算结果表明通过引入变体飞行技术可以使射程提升10%～22.5%,研究结果可以为今后变体制导炮弹的研究提供参考。     

二维弹道修正弹修正机构气动特性研究

二维弹道修正弹气动力特性的研究是求解二维弹道修正弹弹道、分析二维弹道修正弹飞行稳定的基础,是实现精准控制、减小散布必要的理论支撑。该文对二维弹道修正弹的力学特性进行了分析,采用弹翼组合体气动特性工程计算方法,建立二维弹道修正弹气动计算模型,对二维弹道修正弹的升力和阻力进行计算。计算结果与CFD仿真结果对比,误差均小于10%,模型具有较好的可靠性。采用遗传算法,结合二维弹道修正弹气动计算模型,分析了舵偏角和滚转角对二维弹道修正弹升阻比的影响。结果表明,舵偏角越小,全弹的最优升阻比越大,最佳攻角越大,气动能力越好。当攻角大于10°且滚转角为180°时,全弹具有更好的气动能力。     

阶梯式旋转EFP成形机理的数值研究

应用阶梯式药型罩对称凹凸结构的方法研究出一种旋转稳定而且带倾斜尾翼的EFP,利用TG建立三维有限元模型,采用非线性动力分析软件,分别对大锥角和球缺两种形式的阶梯药型罩成形情况进行模拟,最后通过对形成弹丸的外形及速度进行了分析,得出阶梯式药型罩有利于成型弹丸的飞行稳定,而且球缺罩成型情况要优于锥角罩。     

火箭弹折叠尾翼的质量优化设计

火箭弹作为一种飞行武器,弹体应具有良好的气动性能.弹翼作为火箭弹结构的重要部分,可以产生飞行升力和对弹体的操纵力,并能加强弹体飞行的稳定性.火箭弹尾翼的质量与其飞行性能相关,此以火箭弹尾翼的质量为优化目标,进行尾翼的轻量化设计.根据火箭弹飞行的空气动力学要求,在尾翼面积不变的条件下以尾翼翼根厚度和展向厚度变化量作为设计变量,以翼面受气动载荷时的最大挠度和翼面展开时间为约束变量.通过理论分析和数值计算,给出了设计变量的设计可行域,得到了尾翼质量的优化设计结果,其优化后质量比优化前减少41%.     

大展弦比轴对称气动布局应用研究

以大展弦比轴对称气动布局为研究对象,通过数学仿真计算和风洞试验得到大展弦比轴对称气动布局的升阻力特性和弹翼受力情况。考虑到弹翼在气动载荷作用下会产生上翻现象,分析了弹翼上翻5°和10°时对全弹升阻力的影响。针对大展弦比气动布局采用折叠式弹翼组件的特点,分析了弹翼展开机构不同步对全弹气动特性的影响。结果表明,弹翼上翻对升力影响较大,对阻力影响可以忽略; 弹翼展开不同步对全弹气动特性影响较小。根据小型无人机载弹作战任务,提出了大展弦比轴对称气动布局在无人机弹药上使用的建议。