栅格翼翼身组合体超声速滚转阻尼特性

为了研究栅格翼翼身组合体超声速的滚转阻尼特性,采用求解定常状态N-S方程的方法,对超声速阶段栅格翼翼身组合体在有攻角时的滚转阻尼特性进行了数值研究,并且与平板翼翼身组合体的滚转阻尼特性进行了比较.对平板翼翼身组合体的数值模拟结果与实验值的误差较小,该方法可作为研究复杂翼身组合体滚转阻尼特性的数值计算方法.计算结果显示在所研究的攻角范围内,栅格翼翼身组合体的滚转阻尼导数随马赫数的增加出现2次转折,Ma=2.5时出现严重的气流壅塞现象;滚转阻尼导数随攻角的增大而减小,背风面栅格翼受组合体分离流的影响较大.     

侧滑角对大长细比鸭式布局弹箭俯仰操纵性的影响

大长径比鸭式布局制导弹箭进行倾斜转弯控制时,受侧滑角、攻角和滚转角影响,鸭舵产生的斜吹洗流会引起尾翼和弹身产生额外的面外力和力矩。因此为研究侧滑角对大长细比弹箭操纵性的影响,将流场域划分六面体-多面体网格,采用CFD方法对鸭式布局弹箭在不同攻角、马赫数、舵偏角和侧滑角下的气动特性进行了数值模拟,得到了弹箭气动特性的变化规律,绘制出了弹箭的流线图、涡量图和压力云图,进行流场分析研究。利用风洞实验获得相关空气动力学参数,对实验结果作对比分析,发现风洞实验与数值模拟得到的结果都有较高的吻合度,验证了数值模拟方法的可行性。研究表明多数情况下侧滑角不为零时,由于弹箭的弹体较长,鸭舵的洗流向弹体一侧偏移,使得鸭舵的洗流对部分尾翼没有产生干扰,尾翼的当地攻角增大,尾翼法向力变大,弹箭的压心后移,平衡攻角减小,静稳定度变大,进而弹箭的俯仰操纵效率降低;而在少数情况下弹箭尾翼当地攻角却降低,尾翼法向力有所降低,静稳定度变小,弹箭的操纵效率有所提高。     

制导炮弹大攻角范围气动特性的计算分析

分析计算了制导炮弹大攻角范围的气动特性和大攻角范围的流场特性,介绍了运用横流比拟法计算弹体、弹翼非线性气动特性的过程,并提出一种用等效攻角法考虑翼、体间的相互干扰,计算制导炮弹的大攻角气动特性的工程计算方法。以一带4片尾翼的制导炮弹为例进行计算、分析,总结了大攻角非线性气动特性,指出制导炮弹在设计中应注意的大攻角范围非对称侧力和静不稳定性的问题。     

细长弹体的大攻角范围气动特性分析

研究分析了细长旋成体弹身类型气动外形的大攻角范围气动特性。描述了大攻角范围的单独弹身流场特性;分析了运用横流比拟法进行大攻角气动特性工程估算的方法;并以 THAAD 拦截弹为例,计算、分析并总结了细长旋成弹体的大攻角非线性气动特性,提出了导弹总体设计中需要注意的大攻角非对称侧力和静不稳定性的问题。     

旋转尾翼鸭式布局导弹数值模拟

通过数值方法求解三维非定常N-S方程组,对旋转尾翼鸭式布局导弹绕流流场进行了数值模拟。研究了时间步长、旋转角速度对导弹气动特性的影响,并比较了与准定常计算结果的差异,重点分析了尾翼旋转的滚转控制特性。数值计算结果表明:尾翼旋转对纵向气动特性影响较小,对横向气动特性影响较大,滚转力矩随转速的增大而增大;尾翼旋转可以有效提高鸭式布局导弹的滚转控制能力。     

极小展弦比弹翼气动特性数值研究

为研究极小展弦比弹翼的气动特性,文中设计了展弦比分别为0.3和3.0的极小展弦比翼面和常规三角翼面,采用CFD数值模拟方法分析比较了极小展弦比翼身和三角翼身的气动特性.研究结果表明,极小展弦比翼身相比三角翼身具有较小的轴向力和诱导滚转力矩,但是在大攻角时产生较大的侧向气动力;极小展弦比翼的翼展很小,弹身体涡与翼涡之间产生复杂的相互干扰,影响全弹气动特性.     

机载布撒器翼身组合体亚音速气动特性计算

采用有限基本解方法对机载布撒器身组合体亚音速气动特性进行了数值计算。利用回转体对称特性，在体轴上布置线源和基元旋涡，模拟布撒器弹身的纵横向气动力。弹翼的升力问题采用涡格法，布置马蹄涡予以解决厚度问题用简化的线源模拟。     

基于N-S方程的十字翼大攻角导弹绕流数值模拟

基于雷诺应力模式的W＆J CC EARSM＋Hellsten k-ω湍流模型。采用N—S方程数值计算方法,模拟了十字翼导弹大攻角状态下绕流流场。通过计算结果和实验数据的比较,研究了在攻角40°以上时,弹翼和弹体之间的相互干扰,分析了不同攻角下弹体背风面分离涡的特点及背风涡对导弹气动力系数的影响。     

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。     

高精度WENO格式在三维外流场计算中的应用

叙述了WENO格式基本原理．编制了基于WENO格式的三维分块计算程度．进行了半球头一柱体和有六片平直翼弹身-尾翼组合体绕流场的数值模拟，给出了流场特性的数值模拟和气动特性计算结果并与实验结果进行了比较，显示WENO格式性能良好。     

低速旋转尾翼式弹箭气动特性数值研究

为了研究低速旋转对尾翼式弹箭气动特性的影响,采用三维非定常N-S方程并结合滑移网格技术,在小攻角和全马赫数下,对某尾翼弹在低转速状态下的绕流流场进行了数值模拟。以美国陆-海军动导数计算标模验证该文算法的有效性。结果表明该方法有较高的精确度。由不同马赫数、转速和滚转角条件下的计算结果发现:纵向气动特性(即升力、阻力、俯仰力矩)不随转速而变化,平均滚转力矩系数和转速为定比例关系,平均马格努斯力系数随转速呈非线性变化,瞬时马格努斯力系数随滚转角呈正弦变化。     

矢量喷流下导弹大攻角绕流的流动显示研究

在大攻角下导弹弹身的非对称绕流会导致较大的侧向力,因此控制非对称流动是非常重要的研究内容。文中主要研究了矢量喷流对导弹大攻角非对称绕流的影响。研究通过流动显示的方法选取了导弹头部非对称流动比较明显的两个截面,采用激光片光流动显示技术研究了大攻角下矢量喷流对导弹头部截面绕流的影响。试验结果表明,矢量喷流促使非对称脱体涡的涡位抬高,矢量喷流对导弹大攻角非对称绕流有一定的控制作用。     

尾翼子弹气动特性及飞行弹道

针对战术地地导弹再入速度很高以及子弹减速要求,进行了带尾翼子弹气动特性及飞行弹道研究.利用风洞实验测得不同尾翼子弹在0.7～3.0马赫数和0°～14°攻角下气动特性参数,并在此基础上结合子弹六自由度运动方程,在Matlab Simulink仿真平台下,计算和分析了增阻尾翼对子弹速度及弹道特性的影响.     

边条对导弹大攻角气动特性影响的数值研究

通过与试验结果的对比,验证了基于求解Euler方程的数值模拟方法在计算导弹气动特性中的有效性。在此基础上采用数值模拟方法研究加装弹身长边条对导弹大攻角气动特性的影响。与无边条外形相比,安装弹身长边条后,导弹在大攻角条件下的法向力和纵向压力中心变化不大,但非对称姿态下的偏航力矩和低超音速时的滚转力矩有明显减小,表明在弹身上加装长边条可有效改善导弹滚动通道的稳定性。     

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.     

弹性翼S-C型末敏弹气动特性研究

采用双向流体-固体耦合方法对无伞末敏弹进行气动弹性分析,研究了末敏弹尾翼在气动力作用下的变形规律,并对尾翼变形后的末敏弹系统进行气动特性分析,总结了末敏弹气动参数、尾翼挠曲变形随运动攻角的变化规律。研究结果表明,末敏弹的阻力系数和转动力矩系数均随着攻角的增大呈先增加、后减小的趋势,升力系数则随着攻角的增大呈单调递增趋势;自由飞行试验结果显示,与刚性翼末敏弹相比,弹性翼末敏弹的气动参数仿真值与试验值更为贴近。     

极小展弦比翼身组合体大攻角气动特性研究

极小展弦比翼身组合体在大攻角飞行时会形成非对称涡,产生很大的侧向力.为减小侧向力,研究了前体小翼对极小展弦比翼身组合体气动特性的影响.采用有限体积法对极小展弦比翼身组合体流场进行了数值模拟.对比了有无前体小翼翼身组合体气动参数随攻角变化趋势以及空间流场结果,重点分析了前体小翼对侧向力的影响.结果表明,前体小翼的存在可以显著降低全弹的侧向力,并且对全弹的零阻和法向力影响很小.     

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。     

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。     

跨速域大后掠角近距耦合翼气动干扰特性

为研究亚声速、跨声速、超声速及高超声速跨速域条件下,某正常式布局飞行器的大后掠角前翼对尾翼气动特性的影响和机理,通过有限体积法求解雷诺平均Navier-Stokes方程,并采用Spalart-Allmaras湍流模型对具有大后掠角近距耦合翼的飞行器绕流场进行数值模拟。计算得出受前翼气动干扰影响时尾翼的升力系数、阻力系数随马赫数和攻角的变化规律,且根据尾翼表面压力系数分布规律和周围流场结构,分析前翼对尾翼的气动干扰机理。研究结果表明：在亚声速、跨声速条件下,大后掠角前翼产生的后脱涡会影响尾翼周围的流场,尤其是尾翼前缘的绕流场,使尾翼上下表面的压力差减小,尾翼的升力和阻力系数均减小;攻角越大,前翼产生的涡流强度越大,前翼对尾翼的下洗作用越强,尾翼的升力系数和阻力系数的减小量越大;随着马赫数的增大,前翼后脱涡逐渐变弱,前翼对尾翼的干扰影响也逐渐减弱。