火箭弹不同尾翼气动特性分析及优化

主要介绍了固定翼、卷弧翼和马刀翼3种常用的尾翼结构,并分别对固定翼、卷弧翼及马刀翼这3种不同尾翼的火箭弹进行了气动特性分析,分析结果表明马刀翼具有较好的气动特性;并进一步对马刀翼进行了气动优化分析。     

头部偏转火箭弹气动特性及弹道规律研究

为了得到头部偏转对落点偏离瞄准点距离的影响规律,进行了头部偏转火箭弹的气动和弹道规律研究。首先以某单兵火箭弹为对象进行了射击试验。采用数值仿真方法对头部偏转火箭弹气动特性进行了相关数值仿真,计算结果与试验数据吻合较好。以此为基础进行了进一步数值仿真计算。结果表明头部偏转方向对偏离方向具有决定性作用,在射击距离200 m时射程修正量为0.43 m;头部偏转角度和射程相同时,飞行速度超过某个值后,偏离距离基本不再改变。     

简控火箭弹舵翼气动干扰特性研究

为了研究固定鸭舵简控火箭弹舵翼气动干扰特性,在验证数值方法适用性和可靠性的基础上,采用数值模拟方法对该弹气动特性进行仿真分析。计算得到不同弹长和不同舵翼相对夹角(鸭舵组件反旋角)工况下由鸭舵和尾翼产生的空气动力参数,仿真获得火箭弹外流场压力分布。研究分析了弹体长径比和舵翼相对夹角对鸭舵和尾翼气动特性的影响规律。结果表明:鸭舵与尾翼之间的气动干扰受弹体长径比影响,当弹体长径比达到一定数值时鸭舵对尾翼的气动干扰消失,且这种舵翼气动干扰特性对不同舵翼相对夹角情况同样适用; 研究结果可用于简化固定鸭舵火箭弹气动特性的研究方法,提高火箭弹气动外形设计效率。     

鸭式布局制导火箭弹气动特性数值计算

为分析气动外形对鸭式布局制导火箭弹气动特性的影响,设计了两种具有不同尾翼的制导火箭弹模型,以三维Navier-Stokes方程为控制方程,采用结构网格、k-ε模型对制导火箭弹的绕流场进行了数值模拟,得到了两种结构方案下制导火箭弹的气动特性参数.研究结果表明,相较于6片尾翼设计方案,采用4片尾翼设计方案的制导火箭弹具有更大的升阻比,且静稳定性更好.     

3 种翼型火箭弹气动特性数值研究

针对尾翼结构对大长径比火箭弹外流场的影响,建立3 种翼型火箭弹的3 维简化模型。在保证3 种尾翼 都能折叠到弹径尺寸的前提下,对3 种翼型火箭弹进行数值模拟,分析对比不同尾翼结构尾翼火箭弹的气动特性差 异,并验证了文中所采用数值计算方法的可行性。结果表明：增加卷弧翼数量会使弹箭的阻力系数增加,并使俯仰 力矩系数增大,弹箭的稳定性提高;相同尾翼数量的卷弧翼比平板尾翼的升力系数高,飞行过程中卷弧翼能产生更 大的升力;平板尾翼的侧向力矩系数绝对值比卷弧翼低。     

固定鸭舵双旋火箭弹超声速侧向气动特性

为研究加装了固定鸭舵修正组件的双旋火箭弹的气动特性,采用ANSYS Fluent软件计算弹体周围流场,采用滑移网格方法模拟弹箭旋转运动,在验证数值方法的基础上,对超声速下无鸭舵、鸭舵修正组件不旋和鸭舵修正组件反旋3种状态的双旋火箭弹进行数值模拟,重点分析了鸭舵修正组件对全弹和部件侧向力的影响.计算结果表明:加装鸭舵修正...     

火箭弹强度设计及动态特性分析的有限元法

目的：分析某火箭弹的强度和动态特性。方法：建立有限元模型，利用ANSYS软件对火简弹进行强度和动态特性分析，结果：得到了火箭弹主要零部伯的应力分布和全弹前三阶模态。结论：通过与实验的对比，验证了模型的合理性及计算的精确性，为火箭弹的强度和动态特性设计提供了一种有效的方法。     

无控火箭弹气动外形优化设计

以减小无控火箭弹方向散布为主要目标,建立了火箭弹气动外形优化设计数学模型.给出了相应的计算方法,编制了计算机程序.以某尾翼式火箭弹为例验证了模型的精度和程序的可靠性.     

冲压增程制导炮弹气动特性研究

为研究冲压增程制导炮弹在不同弹道阶段的气动特性,依据其工作原理与飞行特点,设计冲压助推、爬升飞行、滑翔控制状态所对应的3种气动外形。运用拼接网格技术与雷诺转捩模型,对冲压增程制导炮弹的三维流场与气动特性进行模拟和数值计算。结果表明：3种气动外形与相同外形参数（除舵翼与头部母线外）但不采用冲压结构形式的鸭式布局制导炮弹（参考弹）相比,升阻力系数规律一致;冲压助推、滑翔控制、爬升飞行外形在相同条件下对应的阻力系数依次递减,分别较参考弹阻力系数增大约50.5%、42.9%、33%;滑翔控制外形因鸭舵展开,相同条件下升力系数较其他两种外形大,又因进气道限制了鸭舵面积,相同条件下升力系数较参考弹小（约小11.9%）;弹体摆动减小了冲压发动机进气道的流量系数和总压恢复系数,对其总体性能产生了不利影响。     

滑翔增程弹鸭式舵的气动设计与分析

为了保证滑翔增程弹箭在滑翔飞行过程中有效地增程,必须对滑翔弹箭的舵面进行气动设计与分析.阐述了制导炮弹舵面参数确定的原则,研究了滑翔增程弹舵面几何参数的选择、舵面尺寸确定的方法.仿真结果表明,采用该方法确定的舵面气动性能能够保证滑翔增程弹在滑控段飞行过程中稳定性适当,静稳定性储备量约在4%左右;操纵性较好,舵面偏转10°,能够产生约6°的平衡攻角;稳定性与操纵性、舵偏角和平衡攻角匹配较好,为滑翔增程弹舵面的气动设计提供了参考.     

Extended Range Guided Munition Aerodynamic Configuration Design

Based on the analysis of the flying scheme and flying style of an extended range guided munition(ERGM), the aerodynamic characteristics design standards were put forward. According to the standards, the ERGM aerodynamic configuration was designed, and the wind tunnel experiments were processed. The experimental results show that the configuration has lower drag and good static stability at unguided flying stage. Moreover, the stability, maneuverability, rudder deflection angle and balance angle of attack of the configuration are all reasonably matched at guided flying stage, and the munition with the configuration can glide with larger lift-drag ratio at little balance angle of attack. The experimental results also indicate that the canard can't conduct rolling control when 1.0< Ma < 1.5, so the ERGM must take rolling flight style with certain limited rolling speed.     

某大型无人机气动特性及稳定性分析

高空长航时无人机是一种新型的无人飞行器,在战场侦察和高空大气探测等方面有其特殊的用途。根据无人机特点,构造了具有联接翼特征的飞机气动布局;通过总体建模、网格划分、数值计算并应用MATLAB软件编程仿真,分析了无人机升阻特性、纵向静稳定性和横航行静稳定性;计算结果表明此方案满足设计要求,可为大型无人机总体设计提供理论依据和技术支持。     

某底排-火箭复合增程弹全弹模态分析

对某底排-火箭复合增程弹在尾部约束条件下分别用分布质量模型和3D实体单元模型进行了有限元分析,得出了2种模型的固有频率.计算表明,除了前2阶频率以外,2种模型计算的结果出现了较大误差.分析了产生这种差异的原因,给出了合理的解释,可以为底排-火箭复合增程弹结构设计提供参考.     

火箭弹滑翔增程技术研究

描述了滑翔增程弹的基本原理和弹道特点，建立了滑翔增程弹的刚体外弹道数学模型，用编制的外弹道程序进行仿真计算，分析结果表明用滑翔的方法实现火箭弹增程目的是可行的；不同的起控时间影响增程率的大小，且存在最优点；增程效果显著，对于某原型弹，增程率可达43％。     

空射运载火箭气动外形优化设计

对空射运载火箭的气动外形进行了优化设计,建立了优化模型,采用工程估算方法分析了空射运载火箭的气动特性,评价了估算方法的计算精度,并给出算例分析,最后使用iSIGHT软件进行集成,实现了空射运载火箭的气动外形优化设计.     

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.     

某底排-火箭复合增程弹再增程的分析与设计

底部排气装置与火箭助推发动机复合增程是目前炮弹增程技术中一项有效的技术,它综合了底排减阻与火箭增程技术的优点,使炮弹远程技术得到了新的发展。通过论述底排-火箭复合增程原理,分析了底排-火箭复合增程弹的结构形式及各自特点、影响底排-火箭复合增程弹射程的主要因素,提出了某型号底排-火箭复合增程弹的改进方案,通过相关静态实验和靶场射击试验结果分析,验证了该方案的可行性。     

超音速单轨火箭滑橇气动特性数值模拟

基于三维粘性可压缩N-S方程以及k-ω湍流模型方程,分析了单火箭滑橇在超音速近地飞行时的气动特性.计算网格为三角形非结构网格和四边形结构网格组成的混合网格,采用有限体积法对微分方程进行离散,应用隐式耦合算法求解离散方程.数值模拟了速度及攻角变化对火箭滑橇气动特性的影响.结果表明,随着马赫数的增加,火箭弹头部表面压力升高;超音速飞行时,火箭弹头部产生激波;火箭滑橇阻力系数随着马赫数的增加,先增加后降低;在小的气动攻角条件下气动阻力和升力变化不大,而侧向力载荷随着气动功角的增加而增大.数值模拟结果为超音速单轨火箭滑橇设计提供了参考.     

垂直发射反潜火箭(VLA-ER)增程白皮书

垂直发射反潜火箭是一种全天候、快速反应、中程反潜作战(ASW)导弹。通过一系列改进优化,可大大增加其射程(4～5倍),并提高打击精度。