弹形变化对超音速下弹丸气动特性的影响

通过建立小口径弹丸三维模型,采用混合网格划分方法,运用工程流体软件进行了弹丸外流场数值仿真,并对仿真计算的准确性进行了验证。以某5.8 mm枪弹为基础,改变弹丸外形,弧形部和尾锥部尺寸,计算得到弹丸超音速飞行状态下不同气动力参数,研究弹形变化对其气动特性的影响规律,结果表明：弹形各部分尺寸变化对气动力影响不同,弧形部较尾锥部影响更加明显,而尾锥长度比尾锥角的影响更大。     

大长细比飞行器整弹颤振性能分析

大长细比飞行器弹体对升力面非定常气动力存在干扰,在超音速阶段,不应忽略该干扰对整弹颤振性能的影响.文中利用核函数法计算升力面的非定常气动力,比较了单升力面、升力面与弹体、整弹情况下的广义气动力,结果表明,存在干扰体时,非定常气动力出现很明显的变化.在此基础上进行的全弹颤振计算表明,弹体干扰在非定常气动力和全弹颤振计算中不可忽略,弹体的干扰提高了整弹颤振临界速度.     

尾部形状对超空泡射弹尾拍运动影响的数值研究

尾拍运动是超空泡射弹保持水中稳定运动的主要方式。为研究尾部形状对超空泡射弹尾拍运动特性的影响，基于有限体积法和Mixture多相流模型，结合动网格技术构建三维自由尾拍运动仿真模型，比较圆柱弹、尾锥弹、尾翼弹和尾裙弹的尾拍运动特性，分析了在不同初始扰动角速度情况下射弹的固有运动状态特性。研究结果表明：射弹尾拍时，尾部形状会影响尾部沾湿面和尾部沾湿产生的空泡，尾部沾湿表面面积越大或沾湿表面与射弹航行速度方向夹角越大，同攻角下射弹所受的力矩越大，尾拍频率越高，速度衰减越快，在不失稳的情况下，射弹的速度衰减快慢为尾裙弹>圆柱弹>尾锥弹>尾翼弹；4种射弹都存在与射弹的几何形状有关，而与初始扰动角速度无关的固有尾拍运动状态，此状态下射弹尾拍角速度振荡峰值随速度的衰减正比例减小。     

分区算法数值模拟弹丸绕流流场

利用分区计算技术 ,从 Euler方程出发 ,应用三维隐式有限体积 TVD格式 ,数值模拟了高跨音速下 SOCBT弹丸和超音速下尾裙弹的绕流场 ,计算结果与实验数据的对比表明所采取的方案是可行的     

弹裙结构参数对挤压阻力的影响研究

为研究射弹弹裙结构参数对挤压阻力的影响,建立了锥膛炮的身管及射弹耦合模型。分析了弹裙受到的阻力及弹后空间变化的火药气体压力分布情况,将此作为力载荷作用于模型。塑性材料选用广泛采用的Johnson-Cook本构模型,采用有限元软件ABAQUS的动态显式算法进行求解,将仿真结果与内弹道编程计算出的位移、速度结果进行对比,验证了仿真模型的正确性。探究了不同弹裙锥角、不同弹裙尾部宽度和两者同时变化对挤压变形阻力的影响。结果表明,不同弹裙结构参数对挤压阻力有较大影响,最大挤压阻力与弹裙总长有关。     

集束穿甲弹气动力计算

建立了35mm集束穿甲弹的物理模型,使用大型流体计算软件Fluent计算了其在不同马赫数下的阻力系数分布和前腔所受气动力分布规律。为了减小脱壳时外弹托对弹芯的机械干扰需要调整前腔的尺寸,计算了不同前腔尺寸下弹前腔所受的气动力变化,为下一步脱壳分析做好准备。     

小口径尾翼弹与尾裙弹的弹道特性分析

作为新一代的高超音速小口径杆式脱壳穿甲弹,其弹芯结构目前主要为尾翼式和尾裙式两种形式.显然不同的结构形式在飞行弹道上的弹道特性是不一样的,但在理论上弄清这种尾部结构上的差异(尾翼与尾裙)究竟对弹芯在飞行弹道上的空气动力特性、飞行稳定性特性、速度降特性等有多大影响,以及将二者在结构简易性、成本等多方面的综合因素对比分析,对帮助最终确定采用哪种尾部结构方案,是有一定参考意义的.该文主要根据查阅到的一些研究文献,结合理论分析与计算,对两弹的外弹道特性作了综合对比分析.     

基于锥膛炮的弹丸弹裙膛内阻力研究

针对锥膛炮炮膛和弹丸的结构特点,分析了锥膛炮直膛段弹丸后弹裙与膛壁之间摩擦阻力的变化过程和锥膛段弹丸弹裙高速冲击锥膛受到的挤压阻力变化过程;建立了弹丸弹裙膛内阻力数学模型;根据所建模型进行了编程计算,得出了弹裙膛内阻力-位移变化曲线、膛压-位移曲线和速度-位移曲线,计算结果与实验结果一致。研究结果可为锥膛炮内弹道设计和弹丸结构优化提供参考。     

飘带式子弹气动力工程计算方法

本文在试验与理论分析的基础上，建立了飘带一弹体组合体气动力计算的数学模型，导出飘带式了弹气动力工程计算公式。计算结果表明与实验值是相当一致的，这说明本方法可行。     

燃烧轻气炮弹裙挤进变形及应力分析

针对燃烧轻气炮和弹丸的结构特点,分析了弹丸弹裙与坡膛之间的挤压变形过程;建立了弹丸弹裙和身管模型,根据模型进行了数值模拟,得出了弹裙应力-时间曲线、速度-时间曲线和位移-时间曲线,指出弹裙高度对弹丸初速的影响.研究结果可为弹丸弹裙优化设计提供依据.     

刚性伞稳定式子弹药的气动特性分析

结合数值仿真和柔性材料气动力修正算法,分析了刚性伞稳定式子弹的气动力特性。基于多面体网格模型进行了仿真,并采用有限体积法和SST(Shear-Stress Transport)湍流模型。飘带伞弹和丝绳伞弹的气动特性计算结果表明,由于飘带的摆振效应,亚音速时飘带伞弹的阻力系数大于丝绳伞弹,而超音速时由于飘带对弹底回流的阻滞,飘带伞弹的阻力系数小于丝绳伞弹。计算结果与试验数据的对比证明,本文所建立的分析方法是合理、可行的。     

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1...     

高超音速弹—翼组合体气动力计算方法

本文提供了一个可计算马赫数到8、计算速度快的弹一翼组合体空气动力计算方法。计算结果与风洞实验值比较表明,本方法精度较好,是进行尾翼弹气动力特性分析和外弹道设计的一个有力工具。     

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.     

隔转鸭舵式弹道修正弹气动力工程模型与辨识

修正弹的气动力可表示为外形和飞行状态的函数,其模型直接影响动力学系统求解的准确性。在风洞试验数据的基础上,建立适用于隔转鸭舵式弹道修正弹的气动力工程模型。模型综合考虑复攻角和鸭舵相位角的复合效应,并利用最小二乘方法对修正弹阻力、升力、侧向力以及俯仰力矩的工程模型进行参数辨识,模型预测结果得到了计算流体力学计算的验证。结果表明：鸭舵的诱导阻力较小,小攻角范围内利用对称拟合表征修正弹阻力的误差小于3.3%;在攻角和鸭舵相位角的综合影响下,升力表现为正弦特性,侧向力在鸭舵相位角为180°时会出现二次正弦叠加现象。气动力模型为隔转鸭舵式弹道修正弹的飞行特性分析奠定了基础。     

带有进气道的导弹法向气动力工程估算

针对带有进气道导弹的气动力估算方法不能满足概念设计阶段对气动力计算的要求问题,建立一种适用于带有进气道导弹的法向力估算方法和程序。以细长体理论和部件组合法为基础,引入进气道与弹身间的气动干扰因子修正系数和弹身-进气道组合体与弹翼（尾翼）间的气动干扰因子修正系数,以实例对带有进气道的导弹法向力系数进行估算,并与计算流体动力学（CFD）计算结果进行比较。估算结果与CFD计算结果符合较好,最大误差小于5%,可用于导弹的概念设计和初步设计阶段。     

弹翼展开装置研究

介绍了弹翼展开装置的计算模型、载荷条件、研制方案、测试电路、试验结果等,在地面模拟确定弹翼展开过程中所需的气动力参数,从而优化了作动筒参数,保证了弹翼的顺利展开.     

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.     

旋转体制下鸭式布局弹箭正弦打舵气动特性分析

为了研究鸭式布局弹箭正弦打舵滚转控制时非对称姿态飞行的气动特性,根据滚转周期内的飞行姿态建立了4组模型,进行风洞实验,得到全弹的气动力变化规律; 采用基于三维Navier-Stokes方程求解的时空二阶精度的隐式迭代算法,建立数值计算模型,对流场进行数值模拟,得到不同攻角下飞行时的弹箭各部件气动力数据。结果表明数值模拟气动力数据与风洞实验结果有相似的变化规律。采用后处理软件分析了鸭舵下洗对尾翼的影响,得到结论:鸭式布局弹箭鸭舵洗流对尾翼干扰明显,非对称姿态下鸭舵对尾翼的洗流会使弹箭产生诱导滚转力矩,且该滚转力矩随攻角增大而增大。     

直接力/气动力复合控制拦截弹的飞行控制系统设计

推导了气动力与力矩式直接力复合控制拦截弹弹体的数学模型，用气动力控制与直接力控制并行的方式初步设计了拦截弹的飞行控制系统．最后推导出复合控制拦截弹的飞行控制系统的传递函数，并分析了拦截弹分别采用复合控制和空气动力控制时的飞行控制系统时间常数。在此基础上进行拦截弹末制导精度的仿真．验证了复合控制方式比气动力控制更为有效。