一种基于数值虚拟飞行技术的弹丸稳定性评估方法

基于数值虚拟飞行技术,采用动态嵌套网格,耦合求解非定常N-S方程和六自由度刚体运动方程,发展了一种能够考虑非定常气动效应的弹丸稳定性评估方法.通过对典型外挂物投放标模和BRL的M852子弹标模进行数值模拟,验证了数值方法正确、有效,可以用于数值虚拟飞行模拟.最后对某质量模拟弹丸进行了虚拟飞行模拟,给出了不同扰动情况下的落点散布和飞行稳定性评估结论.     

基于动态嵌套网格的非定常气动力数值模拟

在惯性系下耦合求解非定常N-S方程和六自由度刚体动力学方程,对含有运动边界的复杂非定常流场进行了数值模拟,计算中采用动态嵌套网格技术,双时间方法结合Runge-Kutta显式时间推进进行数值求解。作为应用实例,数值模拟了矩形机翼刚性谐和振动以及外挂物投放的复杂非定常流场,计算结果同实验数据吻合较好,表明了数值方法的正确性和有效性。     

某导弹发射箱箱盖开盖角度优化研究

采用求解三维、非定常、雷诺平均的N-S方程的方法,对某车载导弹发射过程中的燃气流场进行了非定常数值模拟。紊流模型采用标准的k-ε二方程模型,计算方法为有限体积法,计算网格为结构化网格。在此基础上研究了箱盖受力与开盖角度之间的关系,给出了最优开盖角度。     

超声速来流与横向喷流干扰流场冻结流数值模拟

利用对称TVD格式和重叠网格技术数值求解NS方程及组分方程，采用单一空气组分模型和双组分冻结流模型，模拟了某导弹构形的横向喷流干扰流场，对计算结果进行了分析．     

机载导弹发射时燃气流场的数值模拟

采用了求解三维、非定常、雷诺平均的Navier-stokes方程的方法，对反坦克导弹的发射发动机燃气流场进行了非定常数值模拟。紊流模型为二方程模型方程，计算网格为结构化网络。计算值与试验值符合很好。     

导弹发射过程三维非定常数值模拟

针对计算流体力学中的各种动网格更新技术进行了综合分析,对域动分层法动网格更新技术的原理进行了阐述。应用该方法对同心筒发射装置内导弹发射过程的三维流场分布进行了非定常数值模拟,得到全流场参数在三维空间上的时间分布,并与试验结果进行对比分析,得到了该方法正确可行、可有效保证导弹发射过程模拟的计算精度及计算效率的结论。     

基于动态结构重叠网格的三维外挂物分离的数值模拟

在动态结构重叠网格技术的基础上,提出了"相邻格点搜索法"来进行洞边界的确定和贡献单元的搜寻,将传统的三维搜索转化为准一维搜索,大幅度提高了搜索效率,并对外挂物分离的非定常流场进行了数值模拟,计算结果与试验数据符合良好,说明本文的外挂物分离数值模拟方法是正确的、高效的,在工程实际应用中是可行的.     

基于动态嵌套网格技术的机载武器投放研究

为研究机载武器投放过程中机、弹气动干扰特性及航弹运动规律,采用计算流体力学(CFD)方法对机载武器投放过程进行数值模拟。结合刚体六自由度运动方程,通过动态嵌套网格技术模拟航弹运动,在求解非定常Euler方程时引入广义极小残余方法(GMRES),成功模拟了基于察/打一体无人机平台的航弹自由投放过程,获得了详细的包括弹体运动速度、空间轨迹和受力情况等在内的丰富的运动信息。通过算例,验证了本文发展方法的有效性和合理性。计算结果表明:投放过程中,载机气动力受航弹影响较小,而航弹受载机气动干扰影响较大;航弹所受的气动干扰主要来自投放初期,随着弹体的下落和距载机距离的增加,气动干扰影响逐渐渐弱。     

超限插值法在舵面振荡偏转数值模拟中的应用

为研究气动力对操纵面非定常偏转运动的动态响应,采用非定常雷诺平均N-S方程和基于弧长的超限插值网格更新方法,数值模拟了NLR7301二段翼型襟翼和方形截面导弹一对水平舵的振荡偏转运动。结果表明:基于弧长的超限插值算法能够较好的保持原始网格的正交性、光滑性,实现网格的更新。     

基于结构重叠网格的栅格翼导弹流场数值仿真

采用结构重叠网格方法对栅格翼导弹的粘性流场进行了数值仿真计算,相对于单一结构网格而言,该方法不但降低了网格生成难度,提高了网格质量,而且大幅度降低了网格数量,计算结果表明该方法是可靠有效的。