关于小口径尾翼弹修正方法的研究

进行了小口径尾翼修正弹气动外形设计,并对其进行气动仿真,得出了阻力、升力、翻转力矩、导转力矩等空气动力数据.在分析小口径尾翼修正弹气动特性的基础上,对其大量气动数据进行方程拟合.通过气动和动力学仿真,模拟修正弹修正过程,对小口径尾翼修正弹飞行稳定性和修正能力进行分析.仿真结果表明,在满足全弹气动布局、飞行稳定、电机有效控制的条件下,经气动外形设计的小口径尾翼修正弹具有良好的飞行稳定性和修正能力.     

超声速旋转火箭弹气动流场的微楔控制

超声速弹箭表面的流体分离是影响飞行稳定的主要影响因素之一。研究表明,微楔涡流发生器可有效控制超声速流体边界层的流动分离。该文基于制式122火箭弹,通过在弹肩前端安装微楔来研究边界层流动分离控制对火箭弹气动性能的影响。运用DES方法数值模拟了122火箭弹在有无加装微楔条件下的流场变化,对比分析了微楔对弹体表面边界层结构以及弹气动数据的改变,讨论了微楔对弹的气动力及稳定性作用。数值结果表明,微楔可以抑制弹体表面流体分离,提高火箭弹的升力及俯仰力矩,减小马格努斯力矩,有利于提高其飞行稳定性及射击精度,可为相关旋转火箭弹的改进提供指导。     

尾翼稳定弹近弹故障分析

以某坦克炮出现发射尾翼稳定杀伤爆破弹故障为背景,对可能引起该故障的因素进行了故障机理分析,通过计算得出了满足尾翼张开的最低膛压条件,建立了近弹故障树,并对故障树进行了定性分析,然后按照故障树对故障模式进行逐一的排查,对排查过程中尚不能确定的可能引起尾翼弹飞行故障的膛压不足的故障模式,用Matlab软件混合装药的膛压进行模拟仿真,验证了尾翼弹近弹的原因为混合装药配比不合适导致膛压不足。以初速和膛压为考察对象,用Matlab软件对混合装药条件下装药方案进行了优选设计,经试验验证,使用装药优选方案的杀伤爆破弹飞行正常。     

尾翼式弹道修正弹Hopf分岔特性分析

为分析尾翼式二维弹道修正弹锥形运动失稳原因,提高其修正精度,建立了该弹丸有控飞行阶段四维非线性角运动方程。利用Matcont软件确定系统分岔点后,运用中心流形定理对系统进行降维,并对降维后系统的Hopf分岔点类型进行判别,最后数值仿真验证了理论分析方法的正确性。在此分析方法基础上针对修正机构参数对角运动稳定性影响进行分析。结果表明,为保证弹箭飞行稳定性并使其具有良好气动布局,应将修正机构靠近质心位置安装。     

聚能射流侵彻引爆薄壁弹试验研究

针对废旧弹药炸毁处理特点和当前炸毁方法不足,利用聚能效应原理,设计1种用于废旧危险弹药销毁的轴对称射流聚能引爆器,该装置呈圆柱体结构,主要由聚能体、起爆组件和壳体组成,一端开口,用于聚能射流形成与侵彻并在圆柱体前端设计了有利炸高,另一端用于固定起爆组件。聚能体由截锥形药型罩、高能炸药组成;起爆组件由雷管、导爆管组成;壳体材质为工程塑料。根据废旧弹药炸毁要求,介绍了聚能引爆器操作使用方法,利用该装置开展了某小口径薄壁弹丸销毁试验。销毁试验证明,该聚能引爆器可以有效销毁废旧危险弹药。     

小口径喷嘴冲击射流噪声锯齿特性及机理研究

测量了3毫米口径轴对称收缩喷嘴射流冲击大平板产生的噪声随冲击距离变化的特性。发现远场噪声随冲击距离的变化呈锯齿状，射流上游的噪声频谱上有粗缓、跨较宽频带的尖峰。根据不同唇厚喷嘴的实验对比，判断这些现象跟反馈有关，称为反馈噪声，而且正是反馈噪声与湍流噪声的相互作用，导致这种锯齿现象和射流上游的宽频尖峰。     

未敏弹药和飞行器用的气动十字旋翼和环形尾翼

一种用于现代武器系统的末敏弹药、炸弹、炮弹和飞行器的气动十字旋翼和环形尾翼是在弹体或机体上设有环形可滚转的安装架，增距小型火箭发动机和尾锥部加尾锥装整流尾锥罩，内置自动控制装置。是一种结构简单空气动力特性良好的增距末敏弹药和飞行器的有效升力装置。     

射流齿形喷嘴射流流场与气动声学分析

在低马赫数0.12条件下分析对比射流齿形喷嘴与锯齿形尾缘喷嘴湍流流场及声场,通过流场的数值计算与声场的实验测量,根据计算流体力学与气动声学,分析两者流场的湍流特性及远场噪声频谱特点。结果表明,射流齿形速度不高于主流、且对主流倾角较大时的降噪效果较好。与机械锯齿相比,射流齿形对低频噪声的降低幅度不及机械锯齿,但是它起降噪作用的频谱范围较广,对高频噪声的增强也较少。射流齿形相对机械锯齿来说是一种主动控制方式,有着许多优点,可以根据需要调节自身参数,在不需要降噪时关闭。     

等离子体射流控制机翼气动力矩的实验研究

为考察火花放电等离子体射流控制机翼气动力矩的效果,在NACA0021平直机翼模型上安装火花放电等离子体射流发生器,通过改变射流发生器安装位置、射流角度及加载电参数,研究其控制机翼模型气动力矩的性能及机理。在NACA0021机翼模型近前缘处,布置2个火花放电等离子体射流发生器,采用气动力测量技术,在来流风速为20 m/s时测得,攻角-4°~10°时,滚转力矩系数最大减小了0.0024,攻角为12°~16°时,滚转力矩系数最大增加了0.0021;偏航力矩系数最大减小了0.00097。实验研究结果表明:等离子体射流可改变机翼模型横航向气动力矩,并可通过改变射流角度和加载电压频率调节等离子体射流控制横向气动力矩的效果。     

射流增压通风系统流场特性分析

根据实验数据,绘制射流增压通风系统的流场分布图,并分析速度分布和压力分布特性,从而全面了解射流发展的整个过程,有利于调控隧道气流的流动和控制隧道防灾.射流增压通风系统射流风机的纵向布置间距相应地增加,以上分析结果可供同行参考.     

微型三角楔超声速绕流特性的研究

基于大涡模拟(LES)方法,结合WENO格式与自适应网格加密(AMR)技术及沉浸边界法(IBM),对来流马赫数为Ma =2.5条件下的平板上微型三角楔绕流流场进行了数值模拟。数值模拟表明微型三角楔涡流发生器可以显著改变超声速流体边界层结构。计算结果清晰地显示了三角楔上游分离区的流场结构和下游各涡的流态,同时计算表明,微楔对边界层控制过程中,其下游的流向涡对与涡环结构都起了重要作用,并对其作用过程进行了讨论。数值计算与相关实验结果相符,且提供了流场的重要细节,揭示了微楔的控制机理,可为超声速边界层控制研究提供重要支持。     

常压下超音速等离子体射流的数值模拟

数值模拟研究了在二维轴对称情形下,超音速等离子体射流喷射于常压环境中的湍流流动,其中考虑了等离子体物性随温度的大幅度变化,还考虑了粘性耗散。等离子体射流的数学模型采用了Navier-Stockes方程,对湍流的模拟采用了κ-ε方程。计算方法以SIMPLER方法为基础,引入密度修正,得到适用于可压缩流体的p＇方程和p＂方程。p＇方程用来更新现有压力场和密度场,p＂方程用来修正速度场以保证质量守恒。计算结果对常压下超音速等离子体射流的进一步研究有重要的参考价值     

横风作用下考虑车辆运动的车桥系统气动特性的数值模拟研究

车辆和桥梁气动力参数的准确识别是风-车-桥系统耦合振动研究的前提,目前大多数研究中通常忽略了车辆和桥梁间的相对运动。由于采用风洞试验测量手段研究此类问题存在一定困难,因此该文基于CFD数值仿真平台采用动网格技术模拟计算了横风作用下考虑车辆运动的车辆和桥梁气动特性,分析研究了风场的紊流特性、车辆的运动速度以及车桥的相互气动干扰对车辆和桥梁气动特性的影响。计算结果表明：车辆和桥梁的气动力特性受车辆的运动速度和车桥间的相互作用影响较大,风场的紊流特性对车辆和桥梁的气动力也有一定影响。最后通过对比分析单车、桥和车-桥耦合的流场压力和速度云图,探讨了车辆和桥梁气动力的相互作用机理。     

尺度效应对水下合成射流推力特性影响研究

该文通过数值方法研究了尺度效应对水环境下合成射流推力及推进效率的影响,不同尺度下激励器的网格采用等比例缩放的方式得到,数值计算在fluent进行,且数值计算方法通过实验数据进行了验证。数值计算结果发现,当激励器尺度为0.1 mm时,推力曲线与速度曲线非常接近,此时平均推力及推进效率均较小。随着尺度增加,当激励器尺度大于1 mm时,推力曲线不对称度增加,且推力曲线的上升区间所占周期增加而下降区间所占周期减小,此时平均推力及推进效率都有明显提高。建立了合成射流的推力模型,该模型将合成射流推力分解为三部分：质量效应、加速效应及外部流场的压强效应。给出了不同尺度下的涡量图、速度分布图,通过对其分析可知,尺度较小时粘性作用较强,此时,内部流体的加速效应及外流场压强效应均很小,导致推进效率较低。随着尺度增加,粘性作用减弱,推进效率开始增加,当尺度增加到粘性可以忽略时,推进效率不再随尺度增加。     

自然超空泡形态特性的射弹试验研究

利用高速射弹试验对自然超空泡的形态特性和发展规律进行了深入研究。试验采用了不同尺寸的试验弹,射弹最大速度可达70m/s,最小空化数可达0.04。获得了水下航行体的自然超空泡形态参数随空化数变化的规律,并与相关文献中使用的经验公式进行了对比,在小空化数下一致性较好。研究结果表明,高速射弹试验是研究自然超空泡形态特性的一种有效手段,能够捕捉到大量超空泡水动力学现象,证实了自然超空泡的直径和长度都随空化数的增大而减小,且呈指数规律。     

射弹在水介质中的运动规律的测试研究

作者针对高速射弹在水介质中的运动，采用电探针测试技术，用DTM-1032B型多路时间间隔测量仪，安全可靠地测得射弹在水介质中的运动速度．然后经数据处理，拟合出高速射弹在水介质中的运动规律曲线．高速射弹的形成过程及速度的测量，应用闪光X光摄影技术，成功地测得高速射弹的形成过程及运动轨迹．这一测试技术在常规兵器的研制中得到广泛的应用．     

风力机叶片的非定常气动特性计算方法的改进

该文从日常的风力机气动设计和研究出发,在考虑非定常条件下翼型绕流物理特性的基础上改进动态失速的半经验模型,先得到二维时的计算结果(即不考虑旋转影响的计算结果),再在考虑紊流的情况下分析离心力和哥氏力对附面层分离的影响来计算风力机叶片的非定常气动特性,得到三维时的计算结果(即考虑旋转影响的计算结果)。分析比较二维和三维时的计算结果,可知采用考虑旋转影响的计算方法改善了原来二维时的计算方法,所得结果与实验值吻合得较好。     

介质阻挡面放电等离子体流动控制研究进展

介质阻挡面放电（Surface Dielectric Barrier Discharge,SDBD）等离子体主动流动控制技术可以显著改善飞行器的气动性能,已经成为国内外研究的热点问题。通过介绍国外针对SDBD特性、流动控制机理、气动激励数学模型、流动控制影响因素等的研究现状,总结了国内在SDBD等离子体流动控制实验、数值模拟和机理研究方面的进展,归纳出现阶段研究中面临的问题及未来需要解决的问题,并指出提高抑制流动分离能力的等离子体冲击流动控制方式是一种重要研究方向。